年轻的类太阳恒星的极端喷发标志着系外行星发育的野蛮环境

天文学家发现一颗年轻恒星发生了剧烈的爆发，在短短几个小时内亮度就增加了一百多倍。这一发现为了解年轻的类太阳恒星在其生命早期的行为及其对新生行星发展的影响提供了新的见解。

天体物理中心下属的史密森天体物理观测站(SAO)的研究人员|哈佛和史密森尼(CfA)使用亚毫米阵列(SMA)观测HD283572领导了这一发现，这颗恒星距离太阳约400光年，质量比太阳大40%。SMA是位于夏威夷莫纳克亚山的一系列望远镜，专门用于探测毫米波光。

HD283572的年龄还不到300万年，比太阳年轻一千多倍，此时类地行星开始围绕恒星形成。由SAO天文学家、CfASMA研究员JoshuaBennettLovell博士领导的团队正在使用SMA来寻找年轻行星形成过程中产生的尘埃物质，这些物质在毫米波或射电波波长下发出微弱但可检测到的光芒。然而，他们发现了一些完全不同的东西。

洛弗尔说：“我们惊讶地发现一颗普通的年轻恒星发出异常明亮的耀斑。”“这些波长的耀斑很少见，我们没有预料到除了形成行星的尘埃发出的微弱光芒之外什么也没有看到。”

在不同波长的光下，恒星耀斑可以使恒星的亮度增加数十或数百倍。当恒星旋转时，它们的磁场会逐渐增强并形成磁能增加的区域。就像缠绕得太紧的弹簧一样，储存的磁能最终必须被释放。就恒星而言，这会产生带电粒子的强烈加速，并穿过其表面。

观察此类耀斑的一个挑战是，永远无法准确地弄清楚恒星下一次耀斑何时会发生，而在毫米波长下捕捉它们尤其具有挑战性。

“HD283572在我们发现它爆发之前已经休眠了几个月，”洛弗尔说。“每次我们在这次耀斑之后将SMA指向恒星时，我们都什么也没看到。我们的研究结果证实，这些耀斑事件在毫米波长下很少见，但对于如此年轻的恒星来说，这些耀斑事件可能非常强大。”

研究小组测量了HD283572耀斑的能量，发现在9小时内，它释放的能量大约是太阳最近恒星邻居上任何毫米级耀斑的一百万倍。这是报道过的最强大的此类耀斑之一。

这是一个巨大的事件，相当于在大约一毫秒内耗尽地球的整个核武库，一遍又一遍，持续近半天!”该研究的第二作者、SMA项目科学家、SAO研究员GarrettKeating博士说。我们考虑了SMA没有观测到的恒星光的波长，我们预计它的能量甚至可能高出许多倍。”

然而，由于只检测到一颗耀斑，目前尚不清楚到底是什么触发了这一事件。

“这是一个真正的谜题，有一系列的机制可能在起作用。与看不见的伴星或行星的相互作用或周期性的星黑子活动是两种可能性，但毫无疑问的是这是一个多么强大的事件，”基廷说。“任何在这个系统中发展的潜在行星都会受到这种耀斑的强大力量的打击。我不想在那里长大!”

恒星的年轻年龄及其类似太阳的性质为任何年轻的、正在发展的行星(如地球)可能经历的典型环境提供了重要的线索。强大的耀斑可以限制行星大气层的增长或严重破坏已经形成的大气层。

正在进行进一步的观察，以了解HD283572发生耀斑活动的频率以及此类年轻恒星周围的耀斑是否会抑制行星大气的生长。

“我们现在正在进行一项新的SMA活动，以研究类似于HD283572的年轻恒星。它们耀斑的频率如何，它们的典型特性是什么?通过将SMA数据与更长波长的观测相结合，我们还能够探测威廉玛丽学院本科生拉米萨·阿克瑟·拉赫曼(RamisaAktherRahman)说：“我使用甚大阵列的档案数据来研究耀斑及其发射机制。”他是洛弗尔博士在SAO的2023年暑期实习生。本科生计划的研究经验。

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