天文学家发现系外行星GJ 436b磁场与恒星磁场通过磁力线相连,周期性触发恒星增亮。
在人类历史的大部分时间里,我们对"靠近太阳"的认知以水星为参照,其公转周期为88天,表面荒芜炙热。但自从开始发现系外行星以来,我们便清楚自己的太阳系绝非银河系的参照标准。公转周期仅几天的行星极为常见,这种近距离接触创造出了极为奇异的现象:大气层中的金属蒸气,或被膨胀到极低密度的大气层。现在,研究人员又发现了一种新现象:一颗行星与恒星的磁场直接重叠。

国际研究团队对恒星GJ 436进行了迄今最全面的相关研究。这颗红矮星质量约为太阳的一半,距地球约30光年,拥有一颗质量约为地球四倍、公转周期仅2.6天的已知系外行星。这一案例是"理论先于发现"的典范:人们早已提出,如果行星磁场足够强,那么近距离绕宿主恒星运行的行星可能与之产生磁场相互作用。在多个案例中研究人员已发现这种效应存在的初步证据。
研究团队聚焦于恒星色球层,这是恒星外层附近的一个薄层,其辐射由相对少量的离子主导,受恒星磁场环境影响。他们使用氢离子和钙离子的特定辐射波长作为色球层活动的标记,在多年累积的存档观测数据中搜寻相关波长的周期性波动,将其作为磁场影响的潜在信号。结果发现了一个与行星轨道周期大致相同的周期性信号,表明磁场相互作用在特定轨道构型时达到峰值。
信号与行星轨道并不完全对应。研究团队通过纳入恒星自转、表面活动分布不均以及行星自转轴可能并非与轨道平面完全垂直等因素,解释了信号比轨道周期滞后数小时的原因。值得注意的是,来自其他元素的增强活动迹象完全缺失,而它们被认为存在于大多数恒星的色球层中。研究人员提出观测到的信号源自低层色球层。更为奇异的是,在某些观测时段周期性信号完全消失,而信号出现与消失的周期性规律与恒星自身活动周期精确吻合。科学家推测,在高活动期行星磁场影响的信号被淹没,低活动期增强效应不足以被探测,只有在中等恒星活动水平时才能观测到。
唯一能在色球层产生足够能量的模型是行星与恒星的磁场通过磁力线环直接相互连接。据此估算,行星磁场强度最低为6高斯,是地球的10倍以上,但与木星相当(海王星的磁层延伸范围远超GJ 436与其行星之间的距离)。目前仍有数百个拥有近距离行星的系统有待研究,随着时间推移,对系外行星磁场进行常规测量或许即将成为现实。
原文:https://arstechnica.com/science/2026/06/planet-orbits-so-close-to-its-star-that-their-magnetic-fields-connect/