/ 永夜之星的極光舞蹈

最近，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了迄今為止最有力的證據(jù)，證明太陽(yáng)系外的一些行星可能具有磁性。觀(guān)測(cè)結(jié)果顯示，這些行星上的風(fēng)很可能是由磁場(chǎng)控制的。

地球磁場(chǎng)以復(fù)雜的方式影響著我們的大氣層，因此，磁場(chǎng)能幫助我們理解什么才是讓地球宜居的關(guān)鍵因素。太陽(yáng)系的其他行星上也存在磁場(chǎng)，比如木星和土星。然而，在過(guò)去的15年里，沒(méi)有人成功地直接測(cè)量到系外行星的磁場(chǎng)強(qiáng)度——直到現(xiàn)在。

系外行星的磁場(chǎng)活動(dòng)。https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2026/strange-winds-reveal-s.jpg

不過(guò)，研究團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有測(cè)量磁場(chǎng)，而是測(cè)量風(fēng)——即測(cè)量圍繞不同恒星運(yùn)行的七顆系外行星的風(fēng)速。這些行星雖是類(lèi)似木星的氣態(tài)巨行星，但它們均處于潮汐鎖定狀態(tài)，且距離恒星極近。由于這些行星始終將同一面朝向恒星，導(dǎo)致其一面炙熱如火，一面寒冷刺骨，這種溫差造就了它們與地球截然不同的氣候環(huán)境。

在這些行星上，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常有趣的模式：行星越熱，風(fēng)速越慢。這是完全違反直覺(jué)的，因?yàn)樵谄渌麠l件相同的情況下，更熱的行星本應(yīng)擁有更多能量來(lái)加速風(fēng)。因此，一定有什么因素導(dǎo)致了風(fēng)速變慢。

研究團(tuán)隊(duì)得出結(jié)論，解釋這一謎團(tuán)最合理的解釋是：這些行星存在全球性的磁場(chǎng)，因?yàn)榇艌?chǎng)可以起到“剎車(chē)”作用，減緩大氣中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)風(fēng)速，研究人員推斷出這些行星的磁場(chǎng)強(qiáng)度約為土星的四倍，或者木星的一半。

如此強(qiáng)大的磁場(chǎng)不僅會(huì)影響這些遙遠(yuǎn)行星上的風(fēng)。在地球上，我們熟知南北極光的美景：來(lái)自太陽(yáng)的粒子撞擊地球磁場(chǎng)后被引導(dǎo)至兩極，與大氣中的氣體碰撞，從而產(chǎn)生綠色、粉色和紫色的絢麗光景。而在系外行星上，磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的極光可能更為壯觀(guān)——想象一下，一半是永恒的白天、一半不僅布滿(mǎn)了星星，而且在永恒的夜幕上，巨大的彩色光幕在跳舞。相關(guān)研究已發(fā)表在Nature Astronomy上。

來(lái)源 / https://phys.org/news/2026-06-strange-hot-jupiters-reveal-strongest.html

/ 神秘的“菲比”

2019年12月18日晚上，我們衛(wèi)星星系——大麥哲倫云中的一顆恒星短暫地變亮了。亮度的提升并不劇烈，也不像爆發(fā)般突然，而是一次持續(xù)約一小時(shí)、平穩(wěn)對(duì)稱(chēng)的亮度升降，仿佛有物體從它前方掠過(guò)一般。隨后，這顆恒星恢復(fù)了正常狀態(tài)，此后再未出現(xiàn)任何亮度變化。這個(gè)“某物”被命名為“菲比（Phoebe）”。它究竟是何方神圣，現(xiàn)在已經(jīng)成了現(xiàn)代天文學(xué)中最引人入勝的謎題之一。

這一故事的核心現(xiàn)象名為微引力透鏡效應(yīng)，它是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論中最優(yōu)雅的預(yù)言之一：當(dāng)一個(gè)質(zhì)量巨大的致密天體從我們與遙遠(yuǎn)恒星之間經(jīng)過(guò)時(shí)，它的引力會(huì)像透鏡一樣，以一種非常獨(dú)特的方式短暫地放大恒星的光線(xiàn)。這種亮度增強(qiáng)的現(xiàn)象獨(dú)具一格，與變星、耀斑或小行星產(chǎn)生的效果完全不同。那么，菲比究竟是什么？一項(xiàng)新研究認(rèn)為，有以下三種可能性。

圖片來(lái)自NASA/Ames Research Center。https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2026/something-just-passed.jpg

第一種可能是自由漂浮的行星，即很久以前從星系中被拋出、如今獨(dú)自漂浮的星球。第二種可能是來(lái)自于大麥哲倫星云，而非銀河系的行星。第三種可能性則要神秘得多：一個(gè)誕生于大爆炸后最初幾分之一秒內(nèi)、并非由恒星坍縮形成的原初黑洞。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)物理推演，計(jì)算出菲比的質(zhì)量約為月球的3倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于任何行星，也遠(yuǎn)不足以成為任何類(lèi)型的恒星殘骸黑洞。畢竟，恒星黑洞的最小質(zhì)量約為太陽(yáng)質(zhì)量的5倍，而菲比的質(zhì)量則遠(yuǎn)低于這一下限。只有在大爆炸初期形成的原初黑洞才可能具有如此小的質(zhì)量。

研究團(tuán)隊(duì)計(jì)算了這一事件中引力透鏡天體歸屬于各類(lèi)可能天體的概率——包括銀河系恒星、大麥哲倫星云恒星，以及它們之間和周?chē)陌滴镔|(zhì)暈。結(jié)果顯示，暗物質(zhì)暈的勝算要高出10萬(wàn)倍。而與普通恒星物質(zhì)相關(guān)的任何物體相比，菲比是暗物質(zhì)天體的可能性要高出五個(gè)數(shù)量級(jí)。

如果這一解釋成立，那么菲比將成為迄今探測(cè)到的最古老天體之一，它形成于宇宙誕生之初，形成于第一代恒星和第一代原子之前。這個(gè)在黑暗中靜默漂流了130億年的天體，于2019年12月的一個(gè)夜晚，通過(guò)折射一顆遙遠(yuǎn)恒星的光線(xiàn)，短暫地向世人宣告了自己的存在。相關(guān)研究已發(fā)表在ArXiv預(yù)印本平臺(tái)上。

來(lái)源 / https://phys.org/news/2026-05-distant-star.html

/ 地球?yàn)楹巫冏?/strong>“雪球”？

大約10億年前，地球開(kāi)始逐漸走向成熟。它擺脫了年輕時(shí)期那種充滿(mǎn)成長(zhǎng)陣痛和動(dòng)蕩的尷尬階段：彗星撞擊、黏稠的水體，以及那場(chǎng)徹底顛覆世界的“大氧化事件”。大約7億年前，植物生命開(kāi)始發(fā)展，但偶爾仍會(huì)出現(xiàn)極端的氣候變化，讓一切充滿(mǎn)變數(shù)。

新元古代始于10億年前，止于5.41億年前。這一時(shí)期見(jiàn)證了極端的氣候變遷、羅迪尼亞超大陸的解體以及復(fù)雜多細(xì)胞生命的崛起，進(jìn)而催生了海洋生物、陸地哺乳動(dòng)物，以及如今的狂熱球迷。新元古代還經(jīng)歷了數(shù)次規(guī)模各異的全球冰期，即所謂的“雪球地球”事件。其中最后一次、規(guī)模最大且最廣為人知的冰期發(fā)生在約6.5億至6.35億年前，之后就是寒武紀(jì)了，而寒武紀(jì)標(biāo)志著生命的大規(guī)模多樣化以及首批動(dòng)物的出現(xiàn)。據(jù)推測(cè)，這場(chǎng)冰凍事件曾覆蓋了幾乎整個(gè)地球表面，全球各地幾乎不存在液態(tài)水。

如今，一項(xiàng)新研究更清晰地闡明了這一“雪球地球”階段所需的具體行星和太陽(yáng)條件。

雪球地球的AI效果圖https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2026/conditions-for-a-snowb.jpg

從宏觀(guān)角度看，地球氣候受到少數(shù)幾個(gè)參數(shù)的控制：太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、大氣溫室氣體濃度、大陸構(gòu)造以及陸地反射率（即反照率）。

在新元古代，地球陸地主要由羅迪尼亞大陸構(gòu)成，周?chē)h(huán)繞著一些較小的大陸，這些大陸跨越赤道，覆蓋了熱帶地區(qū)。那里陽(yáng)光強(qiáng)烈，沒(méi)有植被或樹(shù)木，陸地裸露著花崗巖，反照率為35%。

氣候變化也受到氣候反饋機(jī)制的調(diào)節(jié)。在“雪球地球”的情況下，有一種特別強(qiáng)烈的反饋機(jī)制，即冰反照率反饋。冰是白色的，能夠反射高達(dá)90%的入射陽(yáng)光，因此，最初的行星冷卻會(huì)導(dǎo)致表面結(jié)冰，而冰層又會(huì)反射更多的陽(yáng)光，從而導(dǎo)致溫度進(jìn)一步降低，如此循環(huán)往復(fù)。此外，硅酸鹽巖的風(fēng)化作用也是一種重要的負(fù)反饋機(jī)制。硅酸鹽巖、水與二氧化碳之間的化學(xué)反應(yīng)會(huì)從大氣中移除二氧化碳，這既削弱了溫室效應(yīng)，又將二氧化碳輸送至河流并最終匯入海洋，從而加劇了海洋酸化。

新研究指出，在當(dāng)今的太陽(yáng)條件下，如果赤道地區(qū)的大陸分布類(lèi)似羅迪尼亞大陸，那么只有當(dāng)二氧化碳濃度低于100ppm時(shí)，“雪球地球”才會(huì)出現(xiàn)。不過(guò)，鑒于當(dāng)今燃燒化石燃料導(dǎo)致的溫室效應(yīng)日益加劇，加上大陸板塊位置的差異以及豐富的植物群落，如今的地球已不可能再出現(xiàn)“雪球地球”現(xiàn)象。相關(guān)研究已發(fā)表在International Journal of Astrobiology上。

來(lái)源 / https://phys.org/news/2026-05-supercontinent-ancient-earth-snowball-phase.html

/ 恒星的“配對(duì)規(guī)律”

我們的太陽(yáng)是個(gè)獨(dú)行者——它沒(méi)有一顆與之一同在星際空間中穿梭的伴星。但我們知道，這種情況其實(shí)相當(dāng)罕見(jiàn)——大多數(shù)恒星至少都擁有一顆受到引力束縛的伴星。弄清這些恒星之間確切的關(guān)聯(lián)方式，對(duì)于觀(guān)測(cè)項(xiàng)目至關(guān)重要（尤其是針對(duì)系外行星的觀(guān)測(cè)）。因此，最新一項(xiàng)新研究將10光年范圍內(nèi)的絕大部分恒星按伴星類(lèi)別進(jìn)行了分類(lèi)，這為該領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)增添了寶貴內(nèi)容，并有望為下一輪尋找宜居行星的衛(wèi)星提供參考。

為何是10光年？因?yàn)楹阈蔷嚯x越遠(yuǎn)，就越難分辨其是否擁有伴星。將距離限制在合理范圍內(nèi)，有助于確保觀(guān)測(cè)的“完整性”，并降低存在隱匿伴星的可能性。最終的調(diào)查結(jié)果涵蓋了10個(gè)秒差距（32.6光年）內(nèi)424個(gè)已知的恒星和亞恒星天體。其中，有215個(gè)天體隸屬于92個(gè)多星系統(tǒng)。

繞雙星系統(tǒng)運(yùn)行的行星藝術(shù)想象圖https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/hires/2026/the-definitive-census.jpg

在這92個(gè)多星系統(tǒng)中，68個(gè)是僅含兩顆恒星的雙星系統(tǒng)，19個(gè)是三合星系統(tǒng)，3個(gè)是四合星系統(tǒng)，還有2個(gè)是罕見(jiàn)且極其復(fù)雜的、多達(dá)5顆恒星的五合星系統(tǒng)。但這并非新研究唯一的有趣發(fā)現(xiàn)——它還揭示了恒星質(zhì)量與其伴星之間的關(guān)聯(lián)：如果一顆恒星的質(zhì)量超過(guò)太陽(yáng)質(zhì)量的一半，那么它有高達(dá)41%的概率至少擁有一顆伴星。

然而，質(zhì)量較小的恒星并不遵循同樣的“配對(duì)規(guī)律”。對(duì)于質(zhì)量最小的天體——例如質(zhì)量不足0.1個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的紅矮星和褐矮星——它們?cè)诙嘈窍到y(tǒng)中的比例下降到9%。換言之，宇宙中的“重量級(jí)選手”似乎喜歡結(jié)伴而行，而“輕量級(jí)選手”則更傾向于避免糾纏。

新研究的另一個(gè)有趣發(fā)現(xiàn)是部分多星系統(tǒng)的軌道周期。有些緊密相連的雙星系統(tǒng)每天就能彼此環(huán)繞一周，而其他距離較遠(yuǎn)的恒星則需要數(shù)千萬(wàn)年才能繞彼此旋轉(zhuǎn)一周。這些距離較遠(yuǎn)的雙星系統(tǒng)看似完全不受引力束縛，但研究人員經(jīng)過(guò)艱苦計(jì)算，確認(rèn)了它們之間確實(shí)彼此引力相連。

那么，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這為何重要呢？簡(jiǎn)而言之，它有助于我們理解恒星形成的機(jī)制。與此同時(shí)，它也有助于我們尋找潛在的宜居系外行星。畢竟，如果望遠(yuǎn)鏡花費(fèi)數(shù)周時(shí)間凝視一顆極具潛力的候選行星，結(jié)果卻因一顆未知伴星帶來(lái)的背景光噪聲而導(dǎo)致觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)受損，那么我們就白白浪費(fèi)了寶貴的科研時(shí)間。

隨著我們對(duì)本地“鄰居”的理解日益深入，此類(lèi)詳細(xì)的研究工作將為我們尋找另一個(gè)類(lèi)似地球的星球奠定基礎(chǔ)——屆時(shí)，即便我們的太陽(yáng)依然孤身漂浮在太空中，我們或許就不會(huì)再感到如此孤獨(dú)了。相關(guān)研究已發(fā)表在ArXiv預(yù)印本平臺(tái)上。

來(lái)源 / https://phys.org/news/2026-05-definitive-census-multiple-star-ten.html

/ 仙女座星系暈星團(tuán)

近日，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)趙剛院士團(tuán)隊(duì)利用興隆基地2.16米望遠(yuǎn)鏡光譜數(shù)據(jù)及多波段測(cè)光數(shù)據(jù)，對(duì)仙女座星系（M31）暈中29個(gè)星團(tuán)進(jìn)行了聯(lián)合分析，相關(guān)成果已發(fā)表在The Astronomical Journal上。

M31距銀河系約250萬(wàn)光年，其暈中的球狀星團(tuán)記錄了早期并合與吸積歷史。精確測(cè)量這些星團(tuán)的年齡和金屬豐度可追溯M31的組裝過(guò)程。以往研究難以同時(shí)獲得高精度參數(shù)，本研究首次對(duì)29個(gè)暈星團(tuán)開(kāi)展紫外到近紅外的多波段測(cè)光-光譜聯(lián)合分析，為理解M31暈組裝歷史提供了更可靠的約束。

圖為仙女座星系M31的天文攝影圖片，圖中可見(jiàn)其兩個(gè)伴星系：M32和NGC205http://nao.cas.cn/news/ky/202606/W020260604385155605862_ORIGIN.jpg

研究獲得了29個(gè)星團(tuán)的年齡和金屬豐度，其中3個(gè)為首次聯(lián)合分析。結(jié)果顯示絕大多數(shù)星團(tuán)古老（>100億年）且金屬貧乏（[Fe/H] < -1.5）。結(jié)果與已有高分辨率及LAMOST研究一致。值得注意的是，M31暈未探測(cè)到明顯金屬豐度徑向梯度，暗示星團(tuán)可能源自不同衛(wèi)星星系而非原位形成。此外，年輕星團(tuán)B517位于D星流上且金屬豐度一致，證實(shí)物理關(guān)聯(lián)；而H26雖與C星流投影重疊但金屬豐度差異顯著，僅為投影效應(yīng)。

本研究驗(yàn)證了光譜-測(cè)光聯(lián)合分析的能力。未來(lái)中國(guó)空間站巡天望遠(yuǎn)鏡（CSST）將提供更高空間分辨率的近紫外數(shù)據(jù)，有望深入探測(cè)紫外超出現(xiàn)象。同時(shí)，LAMOST與SAGES巡天數(shù)據(jù)互補(bǔ)，將為更大樣本研究奠定基礎(chǔ)。該方法也將為未來(lái)星系考古學(xué)提供重要參考。

來(lái)源 / http://nao.cas.cn/news/ky/202606/t20260604_8215503.html

來(lái)源：中國(guó)國(guó)家天文（星聞 | 神秘的“菲比”將成為迄今探測(cè)到的最古老天體之一？）

編輯：張柒柒

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