首次探测到来自系外行星的无线电波,暗示可能存在异星极光现象
这个气态巨行星拥有一个比地球强大数千倍的磁场

行星 BetaPictorisb (如图所示)是一个大型气态巨行星,可能会有极光现象。
L.CalçadaESO,N.Risingerskysurvey.org L. 卡尔萨达 ESO , N. 拉辛格 skysurvey.org

科学家首次探测到来自系外行星的无线电波。

天文学家伊薇特森德斯知道你在想什么:当人们看到 ‘ 来自系外行星的无线电信号 ’ 时,第一反应就是外星人。她说,但抱歉 —— 这并非外星生命发出的信号。

相反,这可能是首次明确发现太阳系外行星上存在极光的证据,森德斯及其同事在提交至 arXiv.org 的一篇论文中报告了这一结果。这些无线电波还揭示了该行星的磁场,因此这或许是人类首次直接探测到系外行星的磁场。

如果这一结果能在同行评审中得到验证,将是一项 极其令人振奋的进展。未参与此项研究的阿姆斯特丹大学天文学家乔卡林汉姆表示,这将是一个极富价值的发现。 利用位于南非的 MeerKAT 射电望远镜,科学家探测到了来自系外行星南鱼座 β 星 b 的射电波。该行星是一颗围绕年轻恒星运行的气态巨行星,距离地球约 63 光年。尤为关键的是,研究人员成功将这些射电波精确定位至该行星本身,而非其环绕的主星。我们可以排除主星的贡献,并确认信号确实源自这颗特定的行星。来自俄勒冈大学尤金分校的森德斯表示。此前,如何明确区分系外行星与主星所发出的射电辐射,一直是探测系外行星射电辐射的重大技术难 点。

极光是地球北极光的来源,同样也出现在太阳系中的其他行星上,包括土星、木星和火星。它们是由带电粒子在行星磁场中环绕运动时,激发大气中的分子而产生的发光现象。当这些带电粒子循环运动时,会发射出无线电波。极光发出的无线电波具有圆偏振特性,即波的 取向呈 圆形旋转。 研究人员在比邻星 b 上观测到了类似的信号 。

木星两极呈现出绚丽的蓝色极光,这是带电粒子与其磁场相互作用的结果。
因为极光依赖于磁场,测量它们的无线电波可以揭示关于行星磁场的信息。研究人员发现,绘架座 β b 拥有超过 1000 高斯的磁场 —— 高斯是磁学的一 个常见单位。地球的磁场相比之下要微弱得多,大约只有半高斯。 " 这是一个 极其极其 强的磁场,比我们太阳系中的任何磁场都要强得多, " Cendes 说道。

那对像 BetaPictorisb 这样的大行星来说并不令人意外,因为它拥有 10 倍于木星的质量,其大小与褐矮星相当,褐矮星是一种具有自身独立类别的天体,既足够大无法被视为行星,又过小无法被视为恒星。科学家此前已在褐矮星上观测到极光, 其表明 磁场强度可达数千高斯,因此如此强大的磁场在体积庞大的行星上并不出人意料。
为真正锁定对潜在系外行星而言的极光案例,卡林姆安指出,必 须观测到无线电波呈现脉动。这是因为极光应随行星自转而进出视野,对于比加列座 β 吡 克拉斯米星球 b 而言,这一周期大致为八小时。情况尚待确定,但前景极具说服力,卡林姆安说道。极有可能为极光所致。
相关知识(天文术语)
无线电是利用电磁波在空间中传递信息的一种技术,无需物理连接即可实现远距离通信。它广泛应用于广播、电视、移动通信、卫星导航、雷达及无线网络等领域。无线电波由发射设备产生,经天线辐射出去,再由接收天线捕获并转换为可识别的信号。其频率范围通常从几千赫兹到几百吉赫兹,不同频段适用于不同用途。该技术自 20 世纪初 发展至今,已成为现代信息社会的重要基础之一。
BY: Emily Conover
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参考资料
1.WJ 百科全书
2. 天文学名词
3. 原文来自: https://www.sciencenews.org/article/exoplanet-aurora-radio-waves
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