福州科研力量参与突破:中国团队首次实现太阳外恒星色球层磁场精准测量
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近日,由北京师范大学物理与天文学院付建宁教授领衔的研究团队,联合北京大学、法国图卢兹大学等多家机构,在长达十年的高分辨率偏振光谱观测基础上,成功完成对三颗活跃红矮星——AD Leo、YZ CMi和EV Lac的系统监测。这一工作标志着我国科学家首次在太阳系外恒星上实现色球层磁场的直接测量,相关成果已发表于国际权威期刊《自然·通讯》。
该研究填补了全球恒星高层大气磁场观测的关键空白。福建高校及科研机构长期关注空间天气与天体物理交叉领域,此次成果也为福州本地高校拓展恒星磁活动研究提供了重要参考路径。
恒星表面看似宁静,实则暗流涌动。其高层大气(包括色球层与日冕)中蕴藏复杂磁场结构,不仅为高温冕区供能,更驱动耀斑、日冕物质抛射等剧烈爆发事件——类似太阳活动,却可能更为猛烈。
尤其对宇宙中数量最多的红矮星而言,磁活动强度直接关系到其周围行星是否具备宜居潜力。这类恒星虽体积小、温度低,却常频繁爆发超级耀斑,足以剥离邻近行星大气层,威胁潜在生命存续。
长期以来,受限于信号微弱、技术门槛高,太阳以外恒星的色球层磁场始终未能被有效探测。本次研究创新性地将不同高度形成的光谱线作为“大气探针”,通过比对非偏振谱与圆偏振谱,实现了对恒星大气的分层扫描。
结果显示:部分红矮星色球层视向磁场强度可达数百高斯,与光球层相当,表明其高层大气储存着巨大磁能,并具备随时以耀斑形式释放的能力;更值得注意的是,其色球层磁场极性常与光球层相反——这与太阳典型磁场拓扑明显不同,暗示红矮星可能存在更弥散、更复杂的大尺度磁环结构。
这项由中国团队主导、福州科研视角深度关联的原创性工作,不仅验证了恒星色球磁场测量的技术可行性,也为现有磁场外推模型提出新挑战;同时,所获数据为理解恒星大气加热机制、爆发过程提供关键物理约束,并有望为评估系外行星“空间天气”环境引入全新参数体系。
(责编:刘橦洁、陈键)


