我们最近的邻近恒星系统听起来像是一个可怕的居住地

有一颗行星距离我们仅 4 光年，它绕着一颗恒星旋转，距离恰到好处——不太近，也不太远——以至于它的表面可以存在液态水。我们对它的大气层知之甚少，如果它有大气层的话，我们正在试图弄清楚它的内部情况。还有很多东西有待发现，但这听起来确实是一个有希望找到外星邻居的地方，对吧？

如果我们能够想出如何处理大规模恒星耀斑的方法就好了。

本周《天体物理学杂志快报》发表的一项研究发现，恒星周围并没有一圈温暖的尘埃（如去年秋季的一项研究报告所述，这可能意味着这里是行星的温床），而是发生了一场巨大的恒星耀斑。（这与太阳耀斑相同，但发生在我们太阳以外的恒星上）。

正是这项尘埃​​研究最初引起了卡内基研究所天体物理学家梅雷迪斯·麦格雷戈的兴趣，她研究的是其他恒星周围的碎片盘。

“我们的太阳系有圆盘，有小行星带和柯伊伯带，我们认为这些都是行星系统形成时留下的物质。能够观察其他恒星并看到相同的结构非常令人兴奋，”麦格雷戈说。

她以前观察过像比邻星这样的恒星，知道它们可能非常活跃——经常发射包含多种波长辐射的耀斑，包括毫米波长，这种波长通常用于探测其他恒星系统中的尘埃。

“我很好奇这颗恒星在观测过程中是否有可能出现任何重大活动，以及这是否影响了结果，”麦格雷戈说。

因此，她决定深入研究之前研究中使用的数据。该团队使用了三个月内进行的 15 次观测，​​总共观察了比邻星 10 个小时。大部分时间里，这颗恒星都很安静。

“在大多数观测中，这颗恒星并没有表现出任何令人兴奋的迹象，”麦格雷戈说。“但在两分钟内，它出现了巨大的亮度，你可以追踪到通量随时间的演变。”

那段短暂的增亮期是恒星耀斑。麦格雷戈表示，之前的研究综合了所有观测结果，并将亮度的增加解释为潜在的行星系统，包括内部附近的恒星加热尘埃环。这正是 ALMA 天文台所寻找的。它专门搜索毫米波长的电磁辐射信号——类似于微波炉发出的信号。

“我们通过观察不同的波长来探测不同大小的颗粒群，”麦格雷戈说。“我们观察系统时使用的规则是，我们观察的光的波长就是我们看到的颗粒的大小。因此，在毫米波长中，我们追踪的是毫米大小的灰尘颗粒或冰颗粒。”

这对于理解恒星系统的底层结构很重要。但毫米波中还有很多其他现象，包括恒星和太阳耀斑。

“如果将这次耀斑的绝对亮度与太阳耀斑（毫米波长）进行比较，我们在比邻星上看到的这次耀斑比我们在太阳上看到的耀斑亮 10 倍。”麦格雷戈说。但这并不意味着这次太阳耀斑比我们太阳的耀斑大10 倍。这种比较仅适用于毫米波长，而不是耀斑事件释放的所有其他形式的辐射。此外，太阳和比邻星甚至不属于同一类恒星。

“比邻星是一颗 M 型矮星，体积小得多，但磁场强得多。我们仍在学习如何比较这两种不同类型的恒星，”麦格雷戈说道。

天体物理学家、在比邻星系统中发现尘埃的研究的第一作者吉列姆·安格拉达 (Guillem Anglada) 对此表示赞同。“这是一个重要的结果，可能有助于更好地了解 M 矮星大气的行为。比邻星是距离太阳最近的恒星，因此是研究更遥远恒星的绝佳实验室，”安格拉达在一封电子邮件中说道。

比邻星之所以受到我们的关注，是因为它是距离我们最近的恒星，而且它的行星位于适合液态水生存的轨道上。但随着太阳耀斑的增多，比邻星 b 是否拥有大气层（这对于维持液态水至关重要）变得令人怀疑。

“我们在 ALMA 上观测了 10 个小时，只发现了一次耀斑。这要么是一次非常幸运的事件，要么这种规模的耀斑很可能在比邻星上经常发生，”麦格雷戈说。“我敢说，这可能意味着这颗行星的大气层将出现问题。”

大型太阳耀斑通常伴随着日冕物质抛射，即太阳中大量高温带电粒子的喷发。如果日冕物质抛射伴随着半人马座的耀斑，那么这种组合不仅会用辐射轰击这颗行星，还会剥离任何大气层。

“我们还不知道 M 型矮星的耀斑是否也伴随着日冕物质抛射。这是一个悬而未决的问题，”麦格雷戈说。

Anglada 表示，他和同事在随后对数据的分析中也意外发现了耀斑，这与 MacGregor 的工作无关。“我们的新估计表明，尘埃量可能约为我们之前估计的一半，但我们仍在努力确认这一数值。另一方面，MacGregor 等人的论文表明，比邻星的近距离环境可能没有尘埃。这两项研究都是使用探索性计划中获得的有限数据集进行的。新的观测具有更高的灵敏度，可以提供解析图像，这些图像肯定会确定该系统的结构和主要特性。”Anglada 说道。

由于公众和科学界对比邻星非常感兴趣，因此肯定会进行新的观测。

“还有很多问题需要解答。这一新结果和 ALMA 之前的报告表明，我们对最近的邻居知之甚少，我们需要特别小心和彻底地解释数据，”帮助发现 Proxima b 的天体物理学家 Guillem Anglada Escude 表示，但他没有参与最近的研究。（与 Guillem Anglada 无关。）

这些问题包括耀斑有多频繁、它们的性质是什么、比邻星系统中是否可能存在其他更冷的碎片盘、比邻星 b 到底是什么样子，以及它是否有行星陪伴。这些问题的答案都很难得到，但这也让寻找它们变得更加令人兴奋。

3/2/18 这篇文章已更新了 Guillem Anglada 的评论