天文学家宣布,他们首次直接探测到了来自太阳系外行星的无线电辐射。 这个信号来自距地球约 63 光年的系外行星 Beta Pictoris b。先别激动——它并不是外星文明发来的电波,而是一颗拥有极其强大磁场的巨型行星极光发出的"宇宙灯光秀"。这一发现发表在一篇正在等待同行评审的论文中,于 9 月 15 日发布在 arXiv 预印本平台上,据 CNN 10 月 2 日报道。

"我知道,无线电信号通常和地外智慧生命的搜寻联系在一起,"哈佛大学天文学教授、哈佛-史密森天体物理中心研究员埃多·伯杰(Edo Berger)说,"但这是完全不同的事情。"伯杰是这篇论文的共同作者之一。

Table of Contents

  1. 信号来自何方
  2. 如何区分行星和恒星
  3. 磁场为何如此重要
  4. 这意味着什么
  5. FAQ

信号来自何方

这颗行星是一颗气态巨行星,质量约为木星的 12 倍,围绕着一颗年轻恒星运行——这颗恒星质量约为太阳的 1.75 倍,是 Beta Pictoris 系统中已知的三颗行星之一。Beta Pictoris 是一颗年轻的恒星,只有几千万年历史,比我们的太阳年轻得多。

研究团队使用的是位于南非的 MeerKAT 射电望远镜阵列。他们在 0.85 到 3.5 吉赫兹的频段上探测到了快速的、重复的射电爆发。有些信号表现出强烈的圆偏振特征——这正是极光产生的无线电辐射的重要指纹,据 The Weather Channel 的科学报道。

地球上也有类似的现象:太阳风中的带电粒子冲击地球磁场,在极地高空激发出绚丽的极光。而 Beta Pictoris b 的极光"音乐"强度大得多,因为它的磁场强得惊人。

"要看到延伸到我们观测频率范围的无线电波,你需要一个极其强大的磁场,"伯杰解释道。

如何区分行星和恒星

从数十光年外分辨一颗行星和它的恒星,是这次发现中最困难的部分。恒星本身也会发射无线电波,而且恒星比行星亮得多,两种信号从地球上看几乎叠在一起。

研究团队的解决办法是反复观测:他们看到信号在多次观测中重复出现,并最终将信号源与恒星本身区分开来,确认脉冲来自 Beta Pictoris b 而非其母恒星。这项技术一旦成熟,将成为天文学家的常规武器——此前人类从未真正"听"到过另一颗行星的声音。

早在 2020 年,也有团队声称探测到了系外行星的射电信号,但后续观测未能复现,被认为是假阳性。而这次的重复观测和源定位,让学界对结论更加有信心——尽管论文尚未通过同行评审。

磁场为何如此重要

并非所有行星都有磁场。磁场是一颗行星的天然护盾,能够偏转来自恒星的破坏性能量。地球的磁场保护着我们的大气层不被太阳风——一股由质子、电子等带电粒子组成的等离子体流——逐渐剥离。如果没有磁场,一颗行星的大气层可能在漫长的地质时间里被"吹跑",液态水也难以长期存在。

正因如此,磁场被视为系外行星宜居性的关键指标之一。直接测量系外行星的磁场,一直是天文学家的梦想:此前我们只能通过理论模型推测,而现在,射电天文学提供了一种直接"称量"行星磁场的方法。

这意味着什么

这次发现为研究遥远行星开辟了一条全新路径。传统上,天文学家通过凌日法和视向速度法发现系外行星,只能获得质量、半径、轨道等基本参数。而无线电观测能告诉我们这颗行星的"内心"——它的磁场强度、大气动态,甚至极光活动的规律。

未来,随着平方公里阵列射电望远镜(SKA)等下一代设备的投入使用,天文学家有望探测到更小、更接近地球的行星的磁场信号。那将是搜寻宜居世界的真正利器——不仅要找到一颗行星,还要确认它有大气护盾庇护着可能存在的生命。

对太空探索感兴趣的读者,可以回顾我们此前关于 SpaceX Crew-13 极速飞往国际空间站 和 火星降水地图 的报道。

FAQ

这是外星人发出的信号吗? 不是。研究人员确认,信号来自 Beta Pictoris b 的极光活动,而非智慧生命。它表明这颗行星拥有极其强大的磁场。

信号来自哪颗行星? Beta Pictoris b,一颗质量约为木星 12 倍的气态巨行星,距地球约 63 光年,围绕一颗年轻恒星运行。

科学家是怎么"听到"它的? 南非 MeerKAT 射电望远镜探测到了 0.85 至 3.5 吉赫兹频段上的重复射电爆发,并通过多次观测确认信号源是行星而非恒星。

这项研究发表了吗? 论文已于 9 月 15 日发布在 arXiv 预印本平台,目前正在等待同行评审。