LOFAR开创了研究系外行星环境的新方法

天文学家们用荷兰人领导的低频阵列(LOFAR)射电望远镜发现了附近红色矮星GJ1151发出的异常无线电波。无线电波带有由恒星与其行星之间的相互作用引起的极光的真实信号。预计已经有超过30年的时间与恒星-行星相互作用产生了无线电辐射，但这是天文学家第一次能够识别出它的特征。这种方法只有像LOFAR这样的灵敏射电望远镜才有可能，它为在可居住区发现系外行星并研究其存在环境的新方法打开了大门。

在我们的银河系中，红矮星是最丰富的恒星类型，但是比我们自己的太阳小得多，也更凉爽。这意味着一个行星要适合居住，它必须比地球离太阳更接近其恒星。红矮星的磁场也比太阳强得多，这意味着红矮星周围的宜居行星会受到强烈的磁场作用。这会加热行星，甚至侵蚀其大气层。与该过程相关的无线电发射是可用来评估这种效应效力的少数工具之一。

“通过红矮星的强磁场，行星的运动就像电动发动机一样，就像自行车发电机的工作方式一样。这产生了巨大的电流，为恒星的极光和无线电发射提供了动力。”该研究的主要作者，荷兰射电天文学研究所(ASTRON)的科学家Harish Vedantham博士说。

由于太阳的磁场很弱并且与行星的距离更大，因此在太阳系中不会产生相似的电流。但是，木星的月亮Io与木星的磁场的相互作用会产生类似的明亮无线电辐射，甚至在足够低的频率下也比太阳强。

ASTRON博士后研究员，这项研究的合著者乔·卡林汉姆博士说：“我们将数十年来对木星的无线电观测所获得的知识改编为这颗恒星的情况。”“长期以来，人们一直认为，放大版的木星-Io以星-行星系统的形式存在，我们观察到的发射非常符合该理论。”

该小组现在正集中精力寻找其他恒星发出的类似辐射。卡林厄姆博士说：“我们现在知道几乎每一个红矮星都拥有地球上的行星，因此必须有其他恒星表现出相似的发射。我们想知道这如何影响我们对另一颗恒星周围另一个地球的搜索。”

该小组正在使用正在进行的名为“ LOFAR两米天空调查”(LOTSS)的北部天空调查的图像，ASTRON的科学家，该研究的合著者Tim Shimwell博士是该研究的主要作者。“鉴于LOFAR的敏感性，我们希望在太阳附近能找到大约100个这样的系统。在Square km Array上线之前，LOFAR将是城里此类科学的最佳游戏。”Shimwell博士说。

该小组希望这种检测系外行星的新方法将为了解系外行星的环境开辟新的途径。“长期目标是确定恒星的磁活动对系外行星的可居住性产生什么影响，而无线电辐射是这个难题的重要组成部分。”韦丹瑟姆博士说。“我们的工作表明，这对于新一代射电望远镜是可行的，并使我们走上了一条令人兴奋的道路。”

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