MeerKAT 首次探测到系外行星 Beta Pictoris b 的射电爆发
9 月 15 日提交的一篇论文显示,天文学家首次直接探测到太阳系外行星的射电辐射。信号来自巨行星 Beta Pictoris b,由南非 MeerKAT 阵列捕获。

该论文于 9 月 15 日上传至 arXiv。文中描述了在 0.85 至 3.5 GHz 频率范围内快速、重复且高度圆偏振的爆发,以及持续辐射。作者 Kevin N. Ortiz Ceballos、Edo Berger 和 Yvette Cendes 将该信号鉴定为电子回旋激射辐射。这与木星及其他太阳系行星极光射电爆发背后的机制相同。这一鉴定意味着该行星具有至少 1.25 kG 的磁场。论文称,这是针对系外行星的首次直接磁场强度测量。
磁场塑造了行星大气逃逸的方式及其与恒星风的相互作用,因此这一结果很重要。作者写道,直到目前,尚未有任何射电探测被明确地定位到太阳系外的行星,而非其宿主恒星。
自 9 月底以来,关于 MeerKAT 工作的后续报道广泛传播,包括《纽约时报》和 Futurism。尽管其核心主张基于已提交出版的 arXiv 预印本。
拥有大气的寒冷熔岩世界
另外,据 t3n 10 月 1 日的报道,研究人员将 HD 3167 b 描述为迄今观测到的最寒冷且拥有大气的熔岩世界。这是一颗围绕距地球 154 光年处恒星运行的岩石超级地球。该行星上的一年等于地球的一天,且一面永久朝向恒星,另一面则始终黑暗。
“这些行星太热,无法存在生命,但通过研究它们,我们可以得出关于其他岩石行星上同样重要的过程的结论,”该研究的共同作者、芝加哥大学地球物理学副教授 Edwin Kite 在 t3n 引用的新闻稿中说。“这些结果开辟了探索地球历史最初几百万年可能存在的条件可能性。”第一作者 Brandon Park Coy 指出,如果没有大气,该行星的昼面将“热到理论上的极限”。该研究发表在《天体物理学杂志》上。
t3n 指出,自第一颗系外行星被确认以来已过去 30 多年,此后已发现超过 6300 颗太阳系外的行星。熔岩行星在其中的占比仍然很小。Kite 告诉该媒体,谜题在于,面对恒星风和高能光子,为什么这么多此类世界仍然保留大气。
为观测而建造的天文台
探测工作依赖于正在飞行或已获资助的设备。Ars Technica 报道,NASA 在 9 月 21 日那一周宣布将继续推进 PRIMA(远红外天体物理探针任务),这是其新的 Probe Explorers 系列的第一个任务。该任务成本上限为 12亿 美元(不含发射成本),目标是在 2033 年发射,距宣布时七年。
PRIMA 将在 24 至 235 微米之间进行观测。其光学系统使用从詹姆斯·韦伯太空望远镜遗留下来的备用制冷机冷却至 4.5 开尔文(华氏零下 451 度),该制冷机经过改装以使用氦-3 代替氦-4。其动力学电感器探测器焦平面将冷却至 100 毫开尔文。1.8 米镜面比 Roman 小,但该任务旨在研究行星和大气形成、星系与黑洞的共同演化,以及尘埃和金属如何随宇宙时间变化。
PRIMA 在 NASA 今年早些时候取消竞争性的 X 射线天文台 AXIS 后成为唯一入围者。Ars Technica 报道,NASA 表示概念研究发现 AXIS 无法满足进度和预算限制,主导该研究的科学家指责 NASA 戈达德太空飞行中心的干扰和管理不善。PRIMA 将由喷气推进实验室领导,Ars Technica 指出该实验室目前处于开发阶段的任务较少,且经历了一系列裁员。
对比对象是 Nancy Grace Roman 太空望远镜,于 8 月底发射,成本约 43亿 美元。ABC News 8 月 28 日报道称,Roman 最初是 2012 年国家侦察局捐赠给 NASA 的两颗间谍卫星之一,它在 2018 年、2019 年和 2025 年提出的取消计划中幸存下来,并提前九个月发射。其 2.4 米镜面与哈勃相同,但视场比哈勃或 JWST 都宽,观测可见光和近红外光。
据 Gizmodo 报道,Roman 于 9 月 17 日首次点亮,当时其团队激活了 300 百万像素宽视场仪器。首批测试图像显示蓝色背景上模糊的恒星,仪器尚未冷却和聚焦。“经过多年在地面建造和测试仪器的努力,我们现在确认它在太空中运行正常,”NASA 戈达德太空飞行中心的仪器科学家 Josh Schlieder 在 Gizmodo 引用的 NASA 博客文章中说。“还有很多工作要做,但我们正在通往开创性科学的道路上。”
数据能说什么和不能说什么
这些结果均未确定所研究的任何世界能否承载生命,来源也未声称如此。Beta Pictoris b 的探测提供了磁场强度,而非宜居性判决;HD 3167 b 的工作建模了大气,而非生物圈。两者共有的是方法转变:测量行星本身,而不是从其恒星推断。
流水线也在射电和红外之外扩展。ScienceDaily 9 月 28 日报道了哥本哈根大学与 NASA 合作的研究,基于 52 名在国际空间站停留数月的宇航员的血液样本。研究发现,肠道细菌在到达轨道后的几周内开始更剧烈地发酵蛋白质,研究人员怀疑这是微重力减慢食物通过肠道所致。共同作者 Henrik Roager 表示,这一发现可能有助于解释宇航员便秘,资深作者 Lars Ove Dragsted 指出,蛋白质发酵产物通常与肾脏损伤、情绪影响和注意力下降有关。
这项工作不是系外行星科学,但属于同一问题集:当重力不再是既定条件时,生物学会发生什么。前往月球和火星的更长任务是该研究陈述的理由,同样的问题也位于每颗被恒星潮汐锁定的行星的大气模型背后。
与此同时,围绕这一切的基础设施正在公开争论中。据 TechCrunch 报道,Google 于 10 月 1 日在 Joule 上发布了其轨道数据中心白皮书的同行评审版本,其搭载张量处理单元的 prototype 卫星也在同日由 SpaceX 火箭发射。该论文预计基于 Falcon 1 以来约 20% 的年度成本降低曲线,到 2035 年发射价格将接近每千克 200 美元。Google 的 Travis Beals 告诉 TechCrunch,卫星将以 15 分钟爆发模式运行其芯片,以避免对电源和热系统造成压力。
该公司自己的分析表明所需的规模巨大。TechCrunch 报道,Google 认为 Starship 必须发射约 1800 次,轨道数据中心才能起步,这一数字与行业目前单 prototype 阶段形成尴尬对比。9 月 17 日在 Santa Clara 举行的 AI Infra Summit 上的一个小组更直言不讳:Viasat 的 Sumeet Singh 表示,每千克 2500 至 3000 美元的发射成本需要降至 200 至 500 美元,且单 GPU 演示远未达到兆瓦级设施,据 Data Center Knowledge 报道。美国空军 CIO Deepak Sachdeva 表示,该技术已准备好用于消费者到消费者,但尚不满足全球运营需求,并呼吁进行概念验证。
资料来源
15- 01Discovery of radio emission from the exoplanet Beta Pictoris bEN
- 02Ein Jahr dauert hier nur einen Tag: Dieser Exoplanet koennte uns die Fruehzeit der Erde erklaerenDE
- 03NASA will try to build a billion-dollar space telescope in record timeEN
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