俄亥俄州立大学的研究人员在一些恒星中发现了异常强大的磁场，这对目前的恒星演化模型提出了挑战。这可能会影响附近系外行星的宜居性，并为寻找地外生命提供有价值的见解。在类似太阳的恒星中，表面磁性与恒星自旋有关，这一过程类似于手摇手电筒的机械原理。

天文学家发现了 "不寻常 "恒星演化的惊人证据。这项研究的发现可能会极大地影响天文学家目前对恒星演化过程的理解。图片来源：Mark A. Garlick

磁性太阳黑子区域会产生强磁场，引发各种空间天气现象。迄今为止，人们一直认为低质量恒星--质量小于太阳、能够快速或相对缓慢旋转的天体--的磁活动极少。这一假设将它们定位为潜在宜居行星的理想宿主星。

7月17日发表在《天体物理学杂志通讯》上的一项新研究提出了一个新的视角。俄亥俄州立大学的研究人员提出，一种被称为"内核-外包层解耦"的新型内部机制可以放大冷恒星的磁场。当恒星的表面和内核最初以相同的速度旋转，随后渐行渐远，这种机制可能会在数十亿年内增强它们的辐射。这种现象可能会影响附近系外行星的宜居性。

这项研究的主要作者、俄亥俄州立大学天文学研究生曹莱拉（Lyra Cao）和共同作者、俄亥俄州立大学天文学教授马克-平森诺（Marc Pinsonneault）今年早些时候设计的一项技术使这项研究成为可能。这项技术有助于创建和描述星斑和磁场测量。

尽管低质量恒星是银河系中最常见的恒星，也是系外行星的常见宿主，但科学家们对它们的了解却十分有限。

几十年来，人们一直认为低质量恒星的物理过程与太阳型恒星的物理过程相似。由于恒星在自转下降过程中会逐渐失去角动量，因此天文学家可以利用恒星自转来了解恒星物理过程的本质，以及恒星如何与其伴星和周围环境相互作用。不过，有时恒星自转时钟似乎会停在原地，曹说。

研究小组分析了斯隆数字巡天的公开数据，研究了M44（又称Praesepe或蜂巢星团）中的136颗恒星样本。他们发现，该区域低质量恒星的磁场似乎比现有模型所能解释的要强得多。

虽然之前的研究显示蜂巢星团是许多违背当前旋转演化理论的恒星的家园，但 Cao 团队最令人兴奋的发现之一是确定了这些恒星的磁场可能同样不寻常--比当前模型预测的要强得多。

"看到磁场增强和自转异常之间的联系令人无比兴奋，这表明这里可能有一些有趣的物理学在起作用"。研究小组还假设，同步恒星内核和包膜的过程可能会诱发这些恒星中的磁性，而这种磁性的起源与太阳上的磁性截然不同。

曹说："我们发现的证据表明，有一种不同的动力机制在驱动这些恒星的磁性。这项工作表明，恒星物理学可以对其他领域产生惊人的影响。根据这项研究，这些发现对天体物理学，尤其是对寻找地外生命具有重大意义。经历过这种磁性增强的恒星很可能会用高能辐射撞击它们的行星。据预测，这种效应在某些恒星上会持续数十亿年，因此，了解它可能对我们的宜居性想法造成的影响非常重要。"

尽管如此，这些发现不应该阻止我们对外星存在的探索。进一步的调查可以让我们更深入地了解能够支持生命的行星系统的位置。在地球上，曹文轩预计他们的发现可能会改进恒星演化的模拟和理论模型。

曹文轩总结说："接下来要做的就是验证增强磁性是否发生在更大的范围内。如果我们能够了解这些恒星在经历剪切增强磁性时内部发生了什么，这将引领科学走向一个新的方向。"