天文学家发现附近恒星罕见的“撕行星”爆发

这种爆发被确认为日冕物质抛射（CME），是太阳经常发生的一种喷发现象。在CME过程中，大量带电粒子和等离子体从恒星向外抛出，充斥周围空间。这些剧烈的爆发会引发所谓的空间天气，影响地球极光等现象，还可能逐渐侵蚀邻近行星的大气层。

科学家们长期以来怀疑其他恒星也会产生自己的CME，但一直缺乏有说服力的证据。如今，这一空白终于被填补了。

荷兰射电天文研究所（ASTRON）的乔·卡林厄姆是这项发表在《自然》杂志上的新研究的作者，他说：“几十年来，天文学家一直希望能在另一颗恒星上发现CME。以往的研究只是推断它们可能存在，或者暗示它们的存在，但都未能确切证实物质确实逃逸到了太空中。现在，我们首次做到了这一点。”

### 罕见射电信号标志着物质逃离恒星
当CME穿过恒星外层向外推进并进入周围区域时，会产生冲击波和突然的射电波爆发（一种光）。乔和他的同事们探测到了这种短暂而强烈的射电信号，并追踪到它来自一颗距离约130光年的恒星。

乔补充道：“除非物质完全脱离了恒星强大的磁泡，否则这种射电信号根本不可能存在。换句话说：它是由CME引起的。”

### 一颗活跃的“行星烧烤”红矮星
产生这次喷发的恒星是一颗红矮星，它比太阳温度更低、亮度更暗、体积更小。它在几个关键方面与太阳不同：质量约为太阳的一半，自转速度快20倍，磁场强度估计是太阳的300倍。银河系中发现的大多数行星都围绕这类恒星运行。

这一射电信号是由低频阵列射电望远镜（LOFAR）探测到的，这得益于巴黎文理研究大学天文台的共同作者西里尔·塔斯和菲利普·扎尔卡开发的新数据处理技术。随后，研究团队依靠欧洲航天局（ESA）的XMM-Newton卫星测量了该恒星的温度、自转速度和X射线亮度。这些细节对于解读射电爆发和确定喷发的性质至关重要。

荷兰射电天文研究所与乔合作的博士生、共同作者大卫·科宁说：“我们需要LOFAR的灵敏度和频率来探测射电波。如果没有XMM-Newton，我们就无法确定CME的运动情况，也无法将其置于太阳的背景下进行研究，而这两点对于证明我们的发现都至关重要。单独使用任何一台望远镜都不够——我们需要两者结合。”

他们的测量显示，这一CME的移动速度约为每秒2400公里。如此快的CME在太阳上每2000次事件中大约只发生1次。这次爆发的密度和能量也足够大，以至于任何近距离围绕这颗恒星运行的行星，其大气层都可能被完全剥离。

### 对红矮星周围生命的启示
这种CME剥离大气层的能力是寻找太阳系外生命的一个重要因素。行星的宜居性通常与其是否处于恒星的“宜居带”有关——在宜居带内，只要有合适的大气条件，行星表面就能存在液态水。这个概念类似于“ Goldilocks 原则”：离恒星太近会太热，太远会太冷，中间区域则可能刚刚好。

然而，一颗频繁释放强烈喷发和极端空间天气的恒星，可能会剥夺即使位置极佳的行星的大气层。一个反复暴露在高能CME下的世界，即使它运行在通常被认为适合生命存在的距离上，也可能沦为光秃秃的岩石。

荷兰诺德韦克欧洲空间研究与技术中心（ESTEC）的欧洲航天局研究员亨里克·埃克隆德补充道：“这项研究为研究和理解其他恒星周围的喷发和空间天气开辟了新的观测前沿。”

“我们不再局限于将对太阳CME的理解外推到其他恒星上。看来，在较小的恒星——潜在宜居系外行星的主要宿主——周围，强烈的空间天气可能更为极端。这对于这些行星如何保持大气层以及可能长期保持宜居性具有重要意义。”

### 拓展极端空间天气研究
这一发现也更广泛地加深了我们对空间天气的认识，欧洲航天局通过SOHO、Proba系列、Swarm和太阳轨道器等任务长期研究这一领域。

XMM-Newton仍是研究宇宙中高能环境的关键天文台。自1999年发射以来，它探索了星系核心，研究了恒星演化，调查了黑洞周围区域，并观测了来自遥远恒星和星系的强烈辐射爆发。

欧洲航天局XMM-Newton项目科学家埃里克·库尔克尔斯说：“XMM-Newton现在正帮助我们发现CME在不同恒星上的差异，这不仅对我们研究恒星和太阳很有意义，对我们寻找其他恒星周围的宜居世界也很重要。它还展示了合作的巨大力量，这是所有成功科学研究的基础。这一发现是真正的团队努力，解决了数十年来对太阳以外CME的搜索难题。”