时变电磁恒星-行星相互作用：以TRAPPIST-1系统为例

距离宿主恒星足够近的系外行星原则上可与恒星进行电动力学耦合。此过程被称为电动力学恒星-行星相互作用（SPI）。然而，由于恒星本身明亮的本征辐射，与这种耦合相关的预期辐射很难被观测到。识别恒星光变曲线中的时间变异性是寻找SPI最有前景的方法之一。因此，在本工作中我们系统地研究产生时间变异性的各种机制及其相关周期，以辅助SPI的搜寻。我们发现，在绕行系外行星的静止系中测得的恒星的会合周期及其半周期，是SPI中出现的基本周期。我们将我们的发现应用于TRAPPIST-1及其七颗近距离行星的实例，考察了SPI的可能性及相关的时变性。我们表明，特别是TRAPPIST-1b和c，极可能经历亚阿尔文波相互作用，这是SPI的必要条件。因此这两颗行星预计会产生可耦合到恒星的阿尔文波翼。相关的坡印廷通量在$10^{11}$到$10^{15}$ W量级，因而很难是TRAPPIST-1当前可观测时变性的直接来源。然而这些坡印廷通量可能触发恒星上的耀斑。我们发现观测到的耀斑与预期的行星诱发信号之间存在相关性，这可能源于SPI，但我们的发现尚不确定，需要进一步观测与建模。