科学家首次发现系外行星磁场证据 风速2.5万公里被神秘刹车

近期，天文学家通过监测七颗巨大气态系外行星上的风力活动，找到了迄今为止最确凿的证据，表明太阳系以外的行星也普遍拥有磁场。这项发表于6月2日《自然·天文学》期刊的发现，不仅深化了我们对异星世界的认知，更揭示出至少一部分系外行星，与太阳系内大多数行星一样，具备磁场这一关键特征。

▲气态“热木星”磁场活动示意

磁场通常由行星深处具有导电性的熔融金属核心运动与自转共同激发，如同隐形的防护屏障。在太阳系的八大行星中，水星、地球、木星、土星、天王星和海王星这六颗拥有全球性磁场，而金星与火星则缺乏。尽管这七颗气态系外行星均非孕育生命的候选目标，但磁场仍被视为有助于类地岩石行星具备宜居性的关键要素之一。

聚焦“热木星”：极端飓风背后的异常减速

研究团队借助位于智利和夏威夷的望远镜，将目标锁定在一类特殊的系外行星——“热木星”上。它们的体积与组成与太阳系最大的行星木星相似，但表面温度远超后者。这七颗行星的质量从接近木星到超过木星的三倍不等，它们与各自母恒星的距离极近，甚至比水星到太阳的距离还要紧凑。

受此影响，它们的一面永远朝向恒星（昼半球），另一面永远背对恒星（夜半球），导致昼半球大气温度极度炽热。在这些行星上，强风从灼热的昼面呼啸至寒冷的夜面，最高风速可达每小时2.5万公里，比木星上的风暴更为猛烈。

然而，正是这些飓风泄露了磁场的秘密。论文第一作者、法国尼斯蔚蓝海岸天文台的天文学家赛德尔指出：“按照常理，行星温度越高，注入系统的能量越多，大气层中的风力就应该越强劲。但我们观察到的情况恰恰相反：温度最高的行星，其混合大气的风速反而最弱。”

赛德尔补充道：“根据目前对大气行为的理解，这显得相当反常。这意味着恒星注入行星大气的所有能量，必须通过另一种途径消散。而唯一能够如此显著、如此迅速地给大气‘刹车’的可能性，就是磁场及其与大气中运动带电粒子的相互作用。”

从演化视角看宜居性：磁场如何左右大气命运？

研究人员表示，考虑到太阳系中大多数行星都拥有磁场，系外行星同样具备磁场并不令人意外。但在此之前，科学家一直难以找到令人信服的证据。赛德尔补充道：“我们这次并非观察某一颗孤立的系外行星，而是审视了一个群体，并从中发现了一种趋势。”

在太阳系中，木星的磁场范围最大、强度最强。这七颗系外行星产生的磁场虽然比木星小，但已经可以与太阳系行星的普遍水平相提并论。

该研究的另一位作者、德国欧洲南方天文台的天文学家普里诺特指出，人们常有一种误解，认为磁场会直接决定一颗星球是否宜居。事实上，它更是在行星随时间演化的过程中扮演着重要角色。

对于人类已知的生命形式而言，更关键的因素其实在于大气层。大气不仅维持地表压力、调节温度，在地球上还能让液态水长期存在于地表。磁场的重要性在于，它是一颗行星能否在亿万年间守住自身大气层的核心条件之一。

以火星为例，它在远古时期曾拥有磁场，但在数十亿年前内部冷却后便丧失了它。失去了磁场的庇护，如今的火星只残存极其稀薄的大气，以及一片荒凉且不适宜居住的地貌。