天文学家利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）对比邻星进行观测，发现其经常产生高能毫米波长耀斑，这些耀斑可能会改变或剥离其宜居带行星的大气层，文章还探讨了耀斑的形成机制、对行星的影响以及观测研究的相关发现。
在浩瀚宇宙中，天文学家借助阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA），有了一项重要发现。那就是距离我们仅四光年多一点的比邻星，这颗作为我们最近恒星邻居且高度活跃的M矮星，经常会产生高能毫米波长耀斑。而这些耀斑，极有可能显著改变或者直接剥离其宜居带行星的大气层。
这里有一张艺术家对比邻星恒星耀斑的概念图，能让我们更直观地想象耀斑爆发时的壮观景象。
其实，人们早就已经在可见光波段观察到了比邻星频繁的耀斑现象。然而，最近这项运用ALMA进行的研究，却为我们带来了新的认知。研究表明，比邻星在射电和毫米波段同样表现出了强烈的活动。这些观测结果不仅为其耀斑的粒子驱动性质提供了全新的见解，同时也引发了关于该恒星对其周围行星宜居性影响的重要疑问。
据了解，在比邻星的宜居带内，至少存在着一颗可能适宜居住的、和地球大小相当的行星。就如同太阳耀斑一样，比邻星的耀斑也会在整个电磁波谱中释放出巨大的能量，并且会释放出被称作恒星高能粒子的高能粒子爆发。
这些耀斑的强度和出现频率，很可能会对附近的行星构成严重的威胁。如果耀斑的威力足够强大，它们就会侵蚀行星的大气层，将臭氧和水等对于生命至关重要的成分夺走，进而有可能让这些星球变得不再适合居住。
由科罗拉多大学的Kiana Burton和约翰霍普金斯大学的Meredith MacGregor所领导的天文学家团队，利用档案数据以及新的ALMA观测数据，深入研究了比邻星的毫米波长耀斑活动。比邻星体积较小，但其磁场却很强，这表明它的整个内部结构或许都是对流的，这和太阳有着明显的不同，太阳既有对流层，也有非对流层。也正因如此，比邻星的活跃程度要远远高于太阳。
在比邻星内部，它的磁场会逐渐变得扭曲、紧张，最终发生断裂，此时就会向外发射出能量和粒子流，而天文学家所观察到的耀斑现象也就此产生。
麦格雷戈针对这项研究提出了核心问题：“太阳活动不会消除地球的大气层，反而会形成美丽的极光，这是因为我们地球拥有厚厚的大气层和强大的磁场来保护。但比邻星的耀斑要强大得多，而且我们知道它有位于宜居带的岩石行星。那么这些耀斑对它们的大气层会产生什么样的影响呢？是否会有如此巨大的辐射和粒子通量，导致大气层发生化学改变，甚至可能被完全侵蚀呢？”
这项研究是首次运用毫米波观测来揭示耀斑物理新视角的多波长研究。研究团队结合使用全12米阵列和7米阿塔卡马紧凑阵列进行了长达50小时的ALMA观测，总共报告了463次耀斑事件，其能量范围从1024到1027尔格。耀斑本身属于短暂事件，持续时间从3到16秒不等。
“当我们用ALMA观测耀斑时，我们看到的是电磁辐射，也就是各种波长的光。但从更深层次来讲，这种无线电波长耀斑也为我们提供了一种追踪这些粒子特性的方法，让我们能够了解恒星释放了什么。”MacGregor说道。为此，天文学家对恒星所谓的耀斑频率分布进行了描述，以此来绘制出耀斑数量与其能量的关系。
通常情况下，该分布的斜率趋向于遵循幂律函数，即较小（能量较低）的耀斑发生频率较高，而较大、能量较高的耀斑发生频率较低。比邻星经历了如此多的耀斑，以至于该团队在每个能量范围内都检测到了许多耀斑。此外，该团队还能够量化恒星最高能量耀斑的不对称性，描述出耀斑的衰减阶段比初始爆发阶段要长得多。
无线电和毫米波段的观测，有助于限制与这些耀斑及其相关粒子相关的能量。麦格雷戈强调了ALMA的关键作用：“毫米波耀斑似乎更为频繁，它与我们在光学波长下看到的幂律不同。因此，如果我们只观察光学波长，就会错过关键信息。ALMA是唯一一款灵敏度足够高、可以进行这些测量的毫米波干涉仪。”
本文围绕天文学家利用ALMA对比邻星的观测展开，发现比邻星频繁产生高能毫米波长耀斑，这些耀斑可能威胁其宜居带行星的大气层。研究还揭示了耀斑的形成机制、特性等，并强调了ALMA在观测中的关键作用，为研究恒星耀斑及行星宜居性提供了新的视角和数据。
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