当我们仰望星空，那些看似平静的恒星表面，实则暗藏着汹涌的磁活动。近日，一支国际天文学研究团队取得了突破性进展——首次成功测量了太阳系外恒星色球层的磁场强度。这一发现标志着人类在恒星磁场观测领域迈出了关键一步，相关成果已发表于国际权威期刊《自然·通讯》。
恒星大气由多层结构组成：最内层的光球层是我们肉眼可见的"恒星表面"，向外依次是温度更高的色球层和星冕。科学家早已发现，太阳的剧烈爆发活动如耀斑和日冕物质抛射，均与高层大气中的磁场变化密切相关。这一机制同样适用于其他恒星，尤其是银河系中数量最多的红矮星——这类恒星虽然体积较小，但磁场活动却比太阳更为剧烈，其爆发的超级耀斑可能摧毁周围行星的大气层，对潜在生命构成严重威胁。
长期以来，恒星色球层磁场的测量始终是天文观测的难题。由于该区域磁场强度仅为光球层的千分之一，且被炽热等离子体强烈干扰，传统观测手段难以捕捉其微弱信号。为突破这一限制，研究团队整合了夏威夷的ESPaDOnS和法国比利牛斯山的NARVAL两台高分辨率偏振光谱仪，对三颗著名活跃红矮星（AD Leo、YZ CMi、EV Lac）展开长达十年的持续监测。
通过分析不同高度形成的光谱线特征，科研人员首次实现了恒星大气的"分层扫描"。在持续十年的观测数据中，团队成功捕捉到三颗红矮星色球层的清晰偏振信号，最终测得其视向磁场强度普遍达到数百高斯，与光球层相当。这一发现表明，红矮星的高层大气储存着巨大的磁能量，随时可能引发剧烈爆发。
更令人意外的是，红矮星的磁场结构呈现出与太阳截然不同的特征。数据显示，这些恒星的色球层平均磁场方向经常与光球层相反，形成类似"翻转磁铁"的特殊构型。在太阳上，这种磁极方向的大规模反转极为罕见，通常需要数年时间完成。红矮星上频繁出现的磁场方向反转，暗示其内部可能存在更为复杂的磁流体动力学过程，这对现有恒星磁场模型提出了全新挑战。
这项突破性研究不仅验证了恒星色球层磁场观测的可行性，更为理解恒星能量传输机制提供了关键证据。恒星高层大气的加热过程、爆发活动的触发机制，以及这些活动如何影响行星环境，都是天文学界长期探索的核心问题。随着观测技术的不断进步，未来将有更多恒星的色球层磁场被精确测量，科学家有望构建更完善的恒星磁场演化模型，为评估系外行星的宜居性提供重要依据。
