本報北京12月21日電（記者楊颯）近日，北京師范大學物理與天文學院教授付建寧團隊與北京大學、法國圖盧茲大學等多家研究機構的同行合作，利用長達10年的高分辨率偏振光譜觀測數據，首次對太陽之外的恆星實現色球層磁場的測量。

這一突破性成果揭示了恆星高層大氣（包括色球層和星冕）中復雜的磁場結構，為理解恆星爆發活動及其對系外行星環境的影響提供了至關重要的觀測依據。相關研究論文日前在國際學術期刊《自然·通訊》上發表。

當我們仰望星空，那些看似平靜的恆星其實並不“安分”。恆星高層大氣中的磁場不僅為高溫星冕提供能量，還驅動著劇烈的爆發活動——如同太陽的耀斑和日冕物質拋射。

而對於紅矮星這類宇宙中數目最多的恆星，磁活動則是尋找其是否可能擁有宜居行星的關鍵因素之一。紅矮星雖然個頭小、溫度低，但往往比太陽更“暴躁”，會頻繁爆發超級耀斑，從而可能剝離環繞其運行的行星的大氣，進而毀滅行星上可能存在的生命。

然而，長期以來，由於其信號非常微弱，人類從未對太陽之外的恆星的上層大氣進行過有效的磁場測量。

此次研究團隊利用高分辨率偏振光譜儀，對3顆著名的活躍紅矮星——AD Leo、YZ CMi和EV Lac——進行了長達10年的監測。研究團隊利用形成於不同高度的光譜線作為“探針”，通過對比無偏振譜和圓偏振譜，最終實現了對恆星大氣的分層掃描，獲得了重要發現。

這些恆星的色球層的視向磁場強度可達數百高斯，與光球層的磁場強度相當。這意味著恆星高層大氣中儲存著巨大的磁能，隨時可能通過耀斑等形式釋放。此外，色球層磁場的極性（方向）竟然常常與光球層的相反，這與太陽上通常觀測到的磁場拓扑結構截然不同，暗示紅矮星表面附近的磁場具有極其復雜的結構，或存在比預期更加彌散的大尺度磁環。

這項研究是人類首次有效測量太陽之外恆星的色球層的磁場，不僅填補了觀測空白，表明了測量恆星色球磁場的可行性，更對現有磁場外推模型提出了新挑戰。同時，研究結果也為理解恆星高層大氣的加熱機制和爆發過程提供了關鍵性的物理約束，將為評估系外行星是否擁有支持生命的條件提供新的“空間天氣”參數。

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