天文学家在对太阳系外行星的研究中取得了重大进展,他们首次直接测量了系外行星的磁场强度。研究对象是七颗被称为“超热木星”的巨型气态行星,观测结果显示,这些行星拥有强大的磁场,其强度与太阳系内的行星相当。这一发现表明,部分已知最炽热的系外行星具备能够塑造其大气的强磁场,或许能为行星宜居性的研究带来新的见解。

这项研究的主要作者、法国蔚蓝海岸天文台拉格朗日实验室的天文学家朱莉娅·塞德尔表示:“这一突破为系外行星研究打开了一扇全新的窗口。这是我们首次能够比较其他世界的磁场环境——这是朝着最终理解哪些行星能够保持活力、留住水分,甚至某一天孕育出我们所知的生命迈出的关键一步。”地球的磁场如同一道保护屏障,帮助抵御宇宙辐射,防止大气层被剥离,从而维持了适宜生命存在的条件。太阳系内的其他行星,包括木星和土星,也拥有磁场。然而,在此之前,天文学家还无法直接估算围绕其他恒星运行的行星的磁场强度。

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最初,研究团队的目标是大气风速而非磁场。他们测量了七颗与木星类似的巨型系外行星上的风速。这些行星运行轨道非常靠近各自的恒星,并且处于潮汐锁定状态。就像月球总是以同一面对着地球一样,这些行星也永久地将一侧朝向其恒星。这导致它们拥有一个极热的昼面和一个极寒的夜面。剧烈的温差创造了不寻常的天气条件,产生了异常强大的风。在这几颗被研究的行星上,风速从大约每小时7200公里(4400英里)到超过每小时25000公里(15500英里)不等。作为对比,木星上已知的最快风速约为每小时1500公里(900英里)。

为了获得这些测量数据,研究团队分析了来自夏威夷双子座北望远镜上MAROON-X仪器的观测结果。该望远镜是国际双子座天文台的两台望远镜之一,部分由美国国家科学基金会资助,并由NSF NOIRLab运营。团队还使用了位于智利阿塔卡马沙漠的欧洲南方天文台甚大望远镜上ESPRESSO仪器的数据。这些高分辨率仪器让研究人员能够通过识别特定化学物质的光谱特征,并追踪它们在大气中的运动轨迹,从而掌握大气的动态。