日冕物质抛射（CME）是太阳外层大气中大量磁化等离子体向太空喷出的剧烈爆发现象。当CME直奔地球时，就可能会引发磁暴和极光现象，甚至干扰或损坏通信系统和电力网络。
天文学家经常观测到太阳的日冕物质抛射，他们也假设在其他恒星也会发生这样的爆发事件。但此前的研究都只能捕捉到一些迹象，无法真正确认有物质离开了恒星并逃逸到了太空中。
现在，在一项于近日发表在《自然》杂志的研究中，天文学家首次在太阳之外的一颗M矮星上观测到了日冕物质抛射的直接证据。
来自一颗M矮星
M矮星是一类非常常见的恒星，在太阳附近的恒星中占比高达70%。在寻找宜居系外行星的过程中，天文学家特别关注M矮星：因为它们的体积通常较小，因此当有行星从其前方掠过时，会造成更明显的亮度下降；同时，由于它们的质量较低，使其轨道上的大型行星对它们的牵引更加明显。
不过，在过往的研究中，天文学家推测，M矮星对行星可能并不“友好”。因为它们会频繁释放X射线和紫外耀斑，长期来看会加热并电离附近行星的大气，使其逐渐逃逸到太空中。
尽管天文学家过去在太阳附近的M矮星中进行了大量的搜寻，但一直没有探测到CME。CME的一个典型观测标志是Ⅱ型射电暴——这是CME在穿过日冕时形成激波，并由激波产生的短暂而强烈的射电信号。
在新的研究中，研究人员决定利用LOFAR低频阵来捕捉这种射电信号。他们共监测了大约86000颗附近恒星，并在这海量的恒星数据中，只探测到了一例清晰的Ⅱ型射电暴信号，来自距离地球约130光年的StKM 1-1262——这是一颗暗淡、偏红的M矮星，半径约为太阳的三分之二。
可能摧毁行星大气层的超强CME
根据射电暴的特征，研究人员计算出，这次的CME等离子体以大约每秒2400千米的速度移动——这个速度在CME中是很高的，对于太阳来说，只有大约5%的CME能以此速度传播。
如此快速且密度足够高的喷发，完全可能把靠近这颗恒星的行星大气层彻底剥离。
这种足以剥离大气层的CME能力，为评估其他星球是否可能存在生命提供了重要线索。科学家认为，只要行星处于恒星的宜居带——即液态水可存在的距离内——它就可能孕育生命。然而，如果恒星频繁爆发强烈的CME，那么附近的行星可能会失去其大气层，从而无法维持生命环境。
对宜居性研究的意义
这一发现不仅对研究恒星和太阳本身很重要，也与寻找宜居的系外星球密切相关。
目前，研究团队正试图将这些新数据纳入关于M矮星及其日冕的模型中。基于这些观测，研究人员估算典型的M矮星平均每500年可能爆发一次CME。尽管看起来发生频率不高，但生命在行星上演化需要极其漫长的时间，而周期性遭受CME粒子轰击显然对生命十分不利。
这项研究为天文学家观测和理解其他恒星周围的爆发事件与空间天气开辟了新的前沿。它意味着，天文学家不再需要把对太阳CME的理解生搬硬套到其他恒星上。在那些体积更小、却是潜在宜居行星主要宿主的M矮星周围，空间天气可能更加极端。这对这些行星如何保持大气层，以及能否长期保持宜居状态，都具有重要影响。