2026.10.3:来自外星行星的无线电波可能是宇宙中的首次发现
绘架座β星b似乎拥有由强磁场引起的极光。如果得到证实,这将是太阳系外已知的首个此类磁场。
来自外星行星的无线电波可能为在宇宙其他地方寻找生命提供一种新的工具。
天文学家在绘架座β星b的两极观测到了疑似极光的波,这颗行星围绕着一颗距离地球超过63光年的恒星运行。研究团队认为,这种极光很可能是由强大的磁场引起的。
如果属实,这将是太阳系外行星上首次确认存在的磁场,并可能成为发现更多潜在生命世界的先兆。这项尚未经过同行评审的研究成果已于9月15日发布在网上。
“这真是太令人兴奋了,”加州大学伯克利分校的行星科学家伊姆克·德·帕特尔(她并未参与这篇论文的撰写)说,“以前没有人以这种方式观测到行星的射电辐射。”
地球磁场保护着地球大气层以及地表生命生存环境,使其免受太阳辐射的破坏。这在一定程度上解释了为什么天文学家一直热衷于在其他星球上寻找类似的磁场。
“宜居性可能是我们对磁层感兴趣的主要原因之一,”俄勒冈大学的天文学家伊薇特·森德斯(Yvette Cendes)说道,她是这篇论文的作者之一。
探测外星世界的磁场非常困难,但一个技巧是寻找行星发出的无线电波。磁场会将电子引导至行星两极,产生类似太阳系行星上的极光。当这些电子撞击到两极时,它们会反弹回来,释放出无线电波。
哈佛-史密森天体物理中心的研究生凯文·奥尔蒂斯·塞瓦洛斯和他的同事们首先利用位于南非梅尔卡特国家公园的梅尔卡特射电望远镜,寻找各种恒星的射电辐射。梅尔卡特射电望远镜由64个天线组成,是世界上最先进的射电望远镜之一。
2025年和2026年初,研究团队在绘架座β星b上发现了一些天体。这颗行星于2008年通过直接成像发现:天文学家通过遮挡其亮度远高于自身的恒星的光线,观测到了这颗行星发出的微弱光芒。它的体积几乎是木星的两倍,质量约为木星的12倍。
塞巴洛斯先生说,今年五月的后续观测帮助研究团队确定了绘架座β星b的射电辐射,这些辐射似乎与“非常强的磁活动”相对应。“我们实际上可以区分恒星和行星的位置,并确定辐射来自行星,”塞瓦洛斯先生说。“我们正在真正挖掘这类望远镜的潜力。”
无线电波的频率可以揭示潜在磁场的强度。地球的磁场强度约为0.5高斯,仅为条形磁铁强度的极小一部分。木星的磁场强度则更高,可达14高斯。相比之下,绘架座β星b的磁场强度“异常强大”,至少可达1250高斯,塞瓦洛斯先生说道。
麻省理工学院的行星科学家玛丽·克纳普(Mary Knapp)并未参与该论文的撰写,但她称这一发现“相当可靠”。我们之前曾观测到系外行星存在磁场的迹象,但直到现在才直接探测到磁场。“我希望这只是一个开始,”克纳普博士说道。
绘架座β星b的磁场强度与被称为褐矮星的大型天体(质量可达木星80倍的失败恒星)的磁场强度相当。但它为何如此强大,目前尚不清楚。塞瓦洛斯先生表示,这可能与这颗行星的年轻年龄有关,它仅有2500万年的历史。年轻的行星温度更高, 因此拥有更多能量来驱动产生磁场的“发电机效应”。
或者,这种磁场也可能是由一些更具推测性的因素造成的,例如一颗围绕行星运行的卫星。在我们的太阳系中,木星的卫星木卫一(Io)通过其无数火山向行星大气层喷射带电粒子来产生极光。然而,目前尚未在绘架座β星b周围发现任何确凿的卫星证据。
除了宜居性之外,天文学家对系外行星磁场感到兴奋,是因为它们使人类能够以独特的方式研究遥远行星的内部结构。我们知道,这些磁场通常是由行星核心的自转驱动的,因此,在绘架座β星b内部很可能也存在类似的现象。“这里有一个巨大的发电机系统,产生了如此巨大的磁场,”森德斯博士说道。
天文学家希望未来能够探测更小行星的磁场。
但塞瓦洛斯先生说,像地球这样的岩质行星的磁场要弱得多,而且我们星球的大气层“就像一堵完全不透明的墙”,阻挡了它们的无线电辐射。为了找到它们,我们需要在太空或月球背面放置射电望远镜。
在此之前,像绘架座β星b这样的巨型行星更容易进行评估。“能够研究这个行星真是太棒了,”塞瓦洛斯先生说,“最终还能测量系外行星的磁场。”
