天文学家终于在经过15年利用超音速外星风的搜索后，探测到了系外行星的磁场
系外行星的磁活动。这颗行星是像木星一样的气态巨行星，但它非常靠近母星，并且潮汐锁定：一侧总是面向恒星，热得令人窒息，而另一侧则极其寒冷。这种陡峭的温差产生了从白天吹到夜晚的快速风。行星的磁场（这里用蓝色线条显示）可以减缓这些风速。图片来源：ESO/M. Kornmesser，L. Calçada
（神秘的地球uux.cn）据今日科学新闻（穆罕默德·图欣）：强劲的风在七颗炽热的巨大系外行星上疾驰，揭示了迄今为止最清晰的证据，证明太阳系之外的行星拥有磁场。通过追踪这些遥远星球的大气运动，天文学家发现了一个意想不到的模式，表明全球范围内的磁力足以重塑我们对行星环境和长期适居性的理解。
一个隐藏在遥远世界大气层中的奇异谜团，引领天文学家们取得了一项突破，研究人员追寻了十多年。通过测量横扫七颗巨型系外行星的风，科学家们发现了一个令人惊讶的线索，这可能最终揭示太阳系外行星最难以捉摸的特性之一：它们的磁场。
这项发表在《自然天文学》上的发现，研究人员称之为首次对系外行星磁场进行强有力测量。这一发现为研究行星环境如何演变以及某些世界是否能够维持维持支持水乃至生命所需的条件开辟了新途径。
法国蔚蓝海岸天文台拉格朗日实验室的主要作者朱莉娅·塞德尔表示：“这一突破为系外行星研究打开了全新的窗口。”
寻找风，寻找磁力
研究团队最初并未打算测量磁场。相反，他们的目标是研究七颗巨型系外行星的大气风。
这些世界在大小上类似木星，但轨道极其接近它们的母星。每颗行星都被潮汐锁定，意味着一侧始终面向其恒星，而另一侧则始终处于黑暗中。结果是炽热的白天一侧和寒冷的夜晚之间形成了极端的温度对比。
如此巨大的差异造就了已知最强烈的天气条件之一。天文学家测量的风速范围从大约每小时7200公里到超过25000公里每小时不等。作为对比，木星测得的最高速风速约为每小时1500公里。
为了收集数据，研究人员使用了位于智利的欧洲南方天文台极大望远镜（VLT）上的ESPRESSO仪器，以及夏威夷双子座北望远镜上的类似仪器。
最初，团队想确定大气风在所有极热巨行星上的表现是否相似。他们发现的是意想不到的东西。
温度较高的行星风速较慢
当研究人员比较风速与行星温度时，出现了一个令人困惑的趋势。
行星越热，风速似乎越慢。
这一结果与预期背道而驰。原则上，温度更高的行星应该有更多能量来驱动大气环流。相反，观测结果显示了相反的关系。
研究合著者、拉格朗日实验室教授薇薇安·帕门蒂耶说：“这完全违反直觉，因为在其他条件相同的情况下，炽热行星拥有更多能量来加速风速。”
这一发现表明，另一种力正在影响大气运动。
磁场提供了缺失的解释
分析数据后，研究人员得出最一致的解释是行星范围的磁场存在。
磁场可以通过减缓带电粒子在行星大气中循环，从而起到制止大气运动的作用。随着温度升高，更多粒子带电，磁场对大气动力学的影响增强。
这一机制为最热行星风速较慢提供了自然解释。
利用这一关系，团队推断出围绕七颗系外行星的磁场强度。结果表明这些磁场极其强大。
根据研究，测得的磁场强度大约是土星磁场的四倍，约为木星磁场的一半。
对于系外行星科学来说，这是一个重要的里程碑。尽管科学家们长期怀疑许多系外行星拥有磁场，但直接测量其强度大约15年来一直难以实现。
外星极光能点亮这些世界
其影响不仅限于大气风。
在地球上，磁场引导带电粒子从太阳向极地移动，产生北极光和南极光。这些色彩斑斓的极光发生在这些粒子与大气中的气体碰撞时。
研究人员认为，类似的过程也可能发生在研究的系外行星上。
由于新探测到的磁场显得如此强大，那里产生的极光可能比地球上的极光更为剧烈。
研究合著者、现任德国欧洲南方天文台天文学家比比亚娜·普里诺斯指出，这些遥远星球上的磁力驱动光显示可能非常壮观，尤其是在一半球昼夜无尽而另一半球持续黑暗的行星上。
展望下一代望远镜
团队已经在关注未来的观测，以期将这项工作扩展到巨行星之外。
研究人员对即将到来的极大望远镜（ELT）尤其兴奋，预计它将帮助科学家描述更广泛的系外行星，包括更接近地球的更小行星。
未来的观测甚至可能使天文学家能够识别与极光活动相关的大气气体，为研究银河系各地的磁环境提供了另一种途径。
直接研究磁场的能力可能成为理解行星演化及其与恒星相互作用的关键工具。
为什么这很重要
磁场在塑造行星环境中起着重要作用。在地球上，这些物质影响大气，被认为是维持适合生命条件的重要因素。
直到现在，天文学家还没有可靠的方法来测量绕其他恒星运行的行星的磁场强度。这项研究改变了这一观点，表明大气风向模式可以揭示遥远世界中隐藏的磁力。
通过开启一种探测系外行星磁性的新方法，这一发现使科学家们更接近理解哪些行星能够保持大气、保持水分并长期保持稳定。随着更强大的望远镜投入使用，磁场可能成为识别未来可能适合生命的世界的关键一环。
研究详情
与太阳系值相符的高温巨型系外行星磁场强度，《自然天文学》（2026年）。DOI：10.1038/s41550-026-02870-1
