打开手机里的指南针，指针总是指向北方。我们很少意识到，脚下地球被一层无形的磁场紧紧包裹着。磁场（Magnetic Field，偏转带电粒子的无形防护罩）默默阻挡着宇宙射线，守护着大气的稳定。在太阳系之外漂浮着许多系外行星（Exoplanet，太阳系外绕恒星运行的行星），它们是否也拥有磁场护盾？天文学家追寻了这个答案整整数十年。
63光年外传来神秘电波，天文学家抓到行星磁场指纹
2026年9月15日，研究团队在预印本网站 arXiv 提交了论文（编号 2609.16720）。Science News 于 9 月 22 日报道了这一成果。观测目标位于 63 光年外的年轻恒星系统「绘架座β」（Beta Pictoris）。63 光年意味着光要走 63 年，距离大约是 600 万亿公里。这相当于把日地距离放大近 400 万倍，最快的人造飞船飞过去也要数十万年。
南非 MeerKAT 射电望远镜（Radio Telescope，捕捉宇宙电波的高敏天线）阵列捕捉到了微弱的无线电信号。研究团队发现信号具备圆偏振（Circular Polarization，电磁波振动螺旋旋转）特征。在天文学中，圆偏振辐射是极光与强磁场相互作用的独特指纹。人类由此第一次直接探测到了太阳系外行星的磁场。
排除宿主恒星噪声干扰，测量锁定巨型气体行星
在此之前，针对系外行星无线电波的搜寻屡屡失败。核心难点在于宿主恒星本身会发射强烈的无线电噪声。这好比在雷雨夜里，试图听清几公里外萤火虫发出的嗡嗡声。天文学家极难把行星自己的信号从恒星的狂轰滥炸中区分开来。
俄勒冈大学研究员伊薇特·森德斯（Yvette Cendes）团队完成了突破。他们使用南非 MeerKAT 阵列的 64 面天线，精准排除了恒星本身的干扰。团队确认无线电波直接来自行星 Beta Pictoris b（绘架座β b）。森德斯强调，信号确凿无疑源自这颗特定行星。
Beta Pictoris b 是一颗质量约为木星 10 倍的气态巨行星。木星内部能装下 1300 个地球。而这颗行星相当于 1.3 万个地球叠在一起。它的诞生时间只有 2300 万年。相比 46 亿岁的太阳，它只是宇宙里的婴儿行星。
图：明亮恒星前的行星艺术想象图，即 Beta Pictoris b 的形态。来源：Science News
磁场强度达地球2000倍，极光辐射揭示能量机制
探测到无线电波证实了磁场存在，更揭示了这颗系外行星磁场的强悍能力。地球表面磁场大约是 0.5 高斯。日常贴在冰箱上的磁贴强度约为几十高斯。太阳系里磁场最强的老大木星，其磁场强度大约为 4.3 高斯。天文学家推算，Beta Pictoris b 的磁场强度超过了 1000 高斯。
森德斯指出，这是令人惊叹的强磁场，强度远超太阳系内的任何天体。1000 高斯以上的磁场强度达到了地球磁场的 2000 倍以上。宇宙高能带电粒子被强磁场捕捉。粒子沿磁力线高速旋转时，会向外喷射出密集的电波。
这种带电粒子与磁场交织的景象，在太阳系内也有着直观的展现。在木星和地球两极，高能粒子撞击大气层会激发极光。这一过程伴随着强烈的无线电辐射。这颗行星发出的正是极光电波，宣告着强磁场的存在。
图：木星极光特写，蓝色极光围绕木星两极。来源：NASA, ESA, and J. Nichols / University of Leicester
同行评议等待自转验证，极光解释尚待脉动确认
这项研究成果迅速引发了天文界的广泛关注。阿姆斯特丹大学天文学家乔·卡林汉姆（Joe Callingham）未参与研究。他指出若论文通过同行评审，这将是一项出色的成果。这也表明射电天文学跨过了直接探测系外行星磁场的门槛。
卡林汉姆指出了下一步的验证标准。要确证无线电波源于极光，需观察到信号随行星自转脉动。Beta Pictoris b 的自转周期约为 8 小时。只要观测到每 8 小时一次的脉冲，就能证实极光机制。目前这一验证仍待确认。但现有的电波特征已经展现出极高说服力。
类地行星宜居测量迎来曙光，磁场决定护盾存续
在气态巨行星上成功接收到无线电波，为未来的深空探索打开了新的视野。巨行星磁场是技术的试金石。下一个目标则是寻找类地行星的磁场护盾。比邻星 b（Proxima Centauri b）距地球仅 4 光年。此类宜居带行星的大气层存留取决于磁场强弱。
首次接收到系外行星无线电波，是人类第一次直接探测到系外行星的无形磁场。极光电波是磁场的独特指纹。这证实行星拥有比地球强 2000 倍以上的磁场护盾。这道 63 光年外的电波表明，行星磁场并非太阳系独有。浩瀚宇宙中的诸多星体同样被无形磁场守护着。
参考链接：
- Science News 报道
- arXiv 预印本论文 (2609.16720)
