当我们仰望夜空时，恒星在我们眼中似乎只是温柔闪耀的光点。但其实，它们的表面往往暗潮涌动，隐藏着剧烈而复杂的磁活动。近日，北京天文馆苍天启博士作为第一作者联合的国际天文学研究团队，首次成功测量到太阳之外恒星色球层（高层大气的一部分）的磁场，标志着天文学家首次突破这一长期未解的观测难题。相关研究论文“Measuring the magnetic fields in the chromospheres of low-mass stars”在国际综合学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）上发表。

恒星为什么“暴躁”？磁场是幕后主角

恒星的大气分成多层：最底部的光球层，是我们看到恒星“表面”的地方；再往上是温度更高的色球层和星冕。科学家早已知道，太阳的耀斑和日冕物质抛射等剧烈爆发活动，都与高层大气中的磁场密切相关。

红矮星是银河系中数量最多的恒星，也是许多宜居带系外行星的“母星”。但红矮星通常比太阳更活跃、更容易爆发超级耀斑，这些爆发可能摧毁行星大气，对潜在生命形成威胁。因此，了解红矮星高层大气的磁场，是评估其行星宜居性的重要一环。然而，恒星色球层的磁场极其微弱、难以捕捉，人类此前从未获得过太阳之外的色球磁场测量。

十年观测，首次“扫描”恒星高层大气

为了突破这一限制，由北京天文馆苍天启博士、北京师范大学付建宁教授课题组、北京大学田晖教授课题组以及法国、荷兰的科研人员组成的研究团队利用了两台世界领先的高分辨率偏振光谱仪——位于夏威夷的 ESPaDOnS 和法国比利牛斯山的 NARVAL，对三颗著名活跃红矮星（AD Leo、YZ CMi、EV Lac）进行了长达十年的监测。

团队巧妙地使用了在不同高度形成的光谱线作为“探针”，实现了恒星大气的多层扫描。最终，他们在三颗红矮星的色球层中捕捉到了清晰的偏振信号，首次成功测量了色球层磁场。

不寻常的现象：磁场像“翻转的磁铁”

结果显示，这些红矮星色球层的视向磁场强度普遍达到数百高斯，与光球层相当，说明高层大气储存着巨大的磁能量，随时可能爆发。更令人意外的是，色球层的平均磁场方向竟然经常与光球层相反。在太阳上，这种“磁极翻转”并不常见，这意味着红矮星上可能存在更复杂的磁场结构。这些发现为理解恒星磁场如何在径向上变化提供了关键证据，也对现有的恒星磁场模型提出了新的挑战。

新窗口开启：“空间天气”将影响系外生命研究

作为人类首次对太阳系外恒星色球层磁场的直接测量，这项研究不仅证明了此类观测的可行性，也为研究恒星高层大气的加热机制、爆发活动及其对行星环境的影响提供了全新的观测约束。未来，随着更多恒星的色球层磁场被测量，科学家将能够更准确地评估红矮星周围行星的空间天气环境，判断这些行星是否具备孕育生命的潜力。

（北京天文馆）