在一项新的研究中，一个国际研究小组对TRAPPIST-1恒星周围爆发的四次太阳耀斑进行了详细调查，TRAPPIST-1是一颗距离地球约40光年的小型活跃天体。这些发现可以帮助科学家寻找遥远的行星或“系外行星”，它们与我们的行星相似，甚至可能支持生命。

沃德·霍华德说：“由于JWST，这是我们历史上第一次能够寻找其他恒星周围的行星，这些行星具有在地球、金星或火星周围可以找到的那种次级大气层。”这项新研究的主要作者，也是科罗拉多大学博尔德分校天体物理和行星科学系的美国宇航局萨根研究员。

然而，这种狩猎可能会变得有点棘手。

霍华德解释说，科学家计划用韦伯望远镜探索的大多数小型岩石世界都围绕一类称为M矮星或红矮星的恒星运行。它们是银河系中最具爆炸性的恒星之一。以TRAPPIST-1为例，它拥有七颗已知的行星。这颗恒星仅比木星大一点，但它每天会发射几次大型耀斑，即明亮而强大的能量爆发，将辐射传播到遥远的太空。相比之下，地球的太阳大约每月只会经历一次类似大小的耀斑。

因此，观察红矮星周围的行星有点像在舞厅里用脉冲灯光给朋友拍一张照片。

在他们的新研究中，霍华德和他的同事认为他们已经找到了部分解决方案。该团队使用有史以来发射到太空的最先进的韦伯望远镜，在大约27小时内记录了TRAPPIST-1爆发的一系列耀斑。研究人员开发了一种数学方法，可以将这些耀斑发出的光与恒星的正常辐射分开。这有点像使用滤镜去除智能手机照片中的眩光。

结果?行星及其大气层的图像可能更清晰。

霍华德说：“如果我们想更多地了解系外行星，了解它们的恒星非常重要。”

该研究已被《天体物理学杂志》接受发表，并在印刷前在arXiv上在线发布。研究中使用的观测结果是蒙特利尔大学的OliviaLim和DavidLafrenière在望远镜运行的第一年获得的，这是NEAT合作项目的一部分。

这颗恒星在银河系中距离地球并不太远，是一个行星金矿：它拥有三个小型岩石世界，这些世界位于研究人员所说的“宜居带”——恒星周围的一个区域，水可以在其中，理论上，存在于行星表面。天体物理学家正在使用韦伯望远镜来看看是否能够嗅出这些行星周围大气的痕迹。(Lim最近领导的一项研究没有检测到TRAPPIST-1b系统中一颗行星周围的大气痕迹)。

霍华德说：“我们有机会寻找这种大气层的恒星系统屈指可数。”“这些行星中的每一颗都非常珍贵。”

霍华德指出，由于像TRAPPIST-1的七个世界这样的系外行星距离很远，天体物理学家只能在它们经过明亮恒星前面时才能观察到它们。但当一颗恒星像TRAPPIST-1一样混乱时，这就变得很困难。

他说：“如果不考虑耀斑，你可能会检测到大气中实际上并不存在的分子，或者得到大气中物质的数量错误。”

更敏锐的观察

这就是霍华德和他的同事想要仔细研究TRAPPIST-1的原因之一。

使用韦伯望远镜，研究人员首次在某些波长的红外光中观察到来自遥远恒星的耀斑，这是韦伯望远镜特别适合观察的一种辐射。该团队的数据以精致的细节捕捉了这四个耀斑在几个小时内的演变过程，变得越来越亮，然后达到峰值并再次变得暗淡。

该小组还能够将TRAPPIST-1耀斑发出的光与恒星的日常发光区分开来。利用这些数据，该团队能够从观测中消除约80%的耀斑光线。

霍华德指出，这些数字并不完美，但该团队的结果应该有助于天体物理学家收集有关TRAPPIST-1七颗行星的更清晰、更准确的数据。研究人员可以将他们相同的方法应用于靠近地球的其他类似恒星系统。

霍华德说：“有了TRAPPIST-1，我们就有了一个非常好的机会来观察红矮星周围的地球大小的行星会是什么样子。”