在宇宙中,红矮星周围的行星系统因数量多、可能具备宜居条件而成为天文学研究重点。但这类行星往往处在更严苛的环境里,尤其要面对强烈恒星辐射和大气逃逸。近日,系外行星TOI-4616 b引发科学界关注:它所处环境特殊,且拥有跨越数十年的观测资料,为理解这些问题提供了新线索。TOI-4616 b是一颗岩石行星,半径约为地球的1.22倍,围绕一颗距离地球约91光年的M4型红矮星运行。该恒星半径和质量约为太阳的0.188倍,表面温度约3150开尔文。由于行星轨道极近,其公转周期仅1.55天,平衡温度约525开尔文,长期暴露在强辐射环境中。因此,TOI-4616 b成为研究高辐照条件下岩石行星演化的理想对象。与其他红矮星行星相比,TOI-4616 b的突出优势在于长期、多波段且相互印证的观测记录:从1954年的档案影像、2011年的PanSTARRS观测,到2025年的SNO/Artemis计划,数据覆盖多个波段与较长时间尺度。这种连续而一致的数据为精确测量行星与恒星参数提供了难得条件,也使TOI-4616 b有望成为校准和对比其他红矮星行星的“基准系统”。红矮星行星通常面临两类关键挑战:其一,恒星风以及紫外与X射线耀斑可能剥离行星的原始大气;其二,恒星在幼年期更高的活动水平也会继续加速大气逃逸。不过研究认为,TOI-4616 b未必是一颗完全失去大气的“裸露岩石”。以二氧化碳为主的厚大气层相对更难被剥离,而火山活动和内部出气也可能补充并形成次生大气;若行星具备较强磁场,还可能像地球一样削弱带电粒子的冲击,从而提高大气保留的可能性。科学家指出,TOI-4616 b清晰的系统参数与稳定的观测基础,使其具备作为参照目标的价值。未来利用詹姆斯·韦伯太空望远镜等设备观测同类行星时,TOI-4616 b的光谱与系统参数可作为“标尺”,帮助比较不同目标在大气成分、内部结构或演化历史上的差异。基准系统的建立,有望提升对红矮星行星可居住性评估的准确度。
红矮星行星研究的关注点正从“有没有大气”,转向“如何保住大气、能否形成次生大气”等更具体的问题;TOI-4616 b依托长期一致的观测积累和明确的系统参数,为强辐照环境下岩石行星的演化研究提供了可校准、可对照的参照。随着更多同类目标进入系统观测,人们或将更清楚地看到:在严苛的恒星辐照下,岩石行星并不必然走向同一种结局,其命运可能在多种机制共同作用下出现分化,这也将继续拓展我们对行星多样性与可居住性边界的认识。