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雖說人們對於太陽系內得行星了解還不算太深入,但是人類喜愛探索的心理卻讓我們得眼光看向了太陽系之外的行星。對於太陽系的八大行星,人類相對來說最了解莫過於金星與火星了,甚至人們將火星列為人類未來移居的首要行星。

而我們對於木星,天王星與海王星的了解也僅僅只是行星祕密中最淺顯的一點,不過,系外行星與太陽系內八大行星相似的有許多,探索得越多,對於我們了解系內行星也會有很大的幫助,於是許多科學家們將眼光投向了系外行星。

最近有一組科學裝置將會使人類對於研究系外行星環境更加便捷。利用荷蘭領導的低頻陣列(LOFAR)射電望遠鏡,天文學家發現了來自附近的紅矮星GJ-1151的不尋常的無線電波。無線電波帶有由恆星和行星相互作用而產生的極光的特徵。

30多年來,人們一直預測恆星與行星之間的相互作用會產生無線電輻射,但這是天文學家首次能夠識別其訊號。這種方法,只有通過像LOFAR這樣的靈敏的射電望遠鏡才有可能,為發現宜居帶的系外行星和研究它們所處的環境打開了一扇新的大門。

紅矮星是銀河系中最豐富的恆星型別,但比我們的太陽小得多,溫度也低得多。這意味著一個行星要適合居住,它必須比地球離太陽更近。紅矮星也有比太陽強得多的磁場,這意味著圍繞紅矮星的宜居行星暴露在強烈的磁場活動中。這會使地球變熱,甚至侵蝕大氣層。與這一過程相關的無線電輻射是少數可用來衡量這一效應效力的工具之一。

行星通過紅矮星的強磁場的運動就像一個電動引擎,就像單車發電機一樣。由於太陽磁場較弱,距離行星較遠,所以在太陽系中不會產生類似的電流。然而,木星的衛星木衛一與木星磁場的相互作用產生了類似的明亮的無線電發射,甚至在足夠低的頻率下比太陽還亮。

我們從幾十年來對木星的無線電觀測中獲得的知識應用到了這顆恆星上。長期以來,人們一直預測,木星-木衛一的放大版本將以恆星-行星系統的形式存在,我們觀測到的發射與理論非常吻合。

這項研究的研究小組現在正集中精力尋找其他恆星的類似輻射。我們現在知道,幾乎每一顆紅矮星都有類地行星,所以肯定有其他恆星也有類似的輻射。我們想知道這對我們尋找另一個圍繞著另一顆恆星的地球有什麼影響。

該研究小組使用的影象來自正在進行的北方天空調查,稱為洛法兩米天空測量(LoTSS)。根據LOFAR的靈敏度,我們預計將在太陽附近發現大約100個這樣的系統。在平方公里陣列上線之前,LOFAR將是這類科學領域的最佳遊戲。

該小組希望這種探測系外行星的新方法將為了解系外行星的環境開闢新的途徑。長期目標是確定這顆恆星的磁場活動對系外行星的宜居性有什麼影響,而無線電輻射是這個謎題的很大一塊,我們的工作已經表明,新一代射電望遠鏡是可行的,並把我們帶到了一條激動人心的道路上。

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