尋找地外生命一直是人類探索宇宙的核心目标之一。自20世紀90年代發現太陽系外的行星以來，尋找宜居行星逐漸被公認是實作這一目标的關鍵。
基于對地球上生命的認識，人們普遍認為，判斷一顆行星是否宜居，最重要的是看其表面是否存在液态水。而液态水的存在與否主要取決于該行星與其宿主恒星(主要是晚型恒星)的距離以及宿主恒星的光度。
宜居帶範圍
基于此，人們定義了宜居帶，指的是恒星周圍的一個距離範圍，在這個範圍内的岩石行星表面可以存在液态水。
盡管這個條件對于類地生命來講是必要的，但它顯然不是充分條件。近年來，越來越多的學者意識到，一顆行星要适宜生命的存在，肯定還需要滿足其他條件。
換句話說，要尋找宜居行星，除了尋找液态水外，還需要考慮其他能夠影響宜居性的因素。這些因素至少包括行星的大氣、磁場以及宿主恒星所産生的空間天氣效應。而後者近年來受到了越來越多的關注。
在太陽系中，空間天氣一般指的是太陽磁場演化所産生的活動現象，及其對地球空間環境造成的擾動。
爆發性的磁活動包括太陽耀斑和日冕物質抛射等，頻繁發生的強烈爆發活動可以對通訊、導航、電力、航天等人類高技術系統造成嚴重損害。作為太陽的最外層大氣，日冕一般被認為是太陽系中空間天氣最主要的源頭。
可以預期，類似的空間天氣現象在太陽系外的恒星-行星系統中也存在，不妨将其簡稱為系外空間天氣。
正如太陽系中空間天氣的主要源頭是日冕，系外空間天氣的主要源頭就是星冕了。
宿主恒星的星冕性質及其活動必定會影響其周圍行星的大氣及空間環境，這将在一定程度上決定行星上是否适宜生命的生存。
具體來講，星冕所産生的極紫外和X射線等高能電磁輻射、星風和星冕的爆發性活動可以通過改變行星大氣的成分、導緻大氣逃逸、損害生物組織等方式來影響系外行星上生命的起源與存續。
相關研究課題也被稱為“受空間天氣影響的宜居帶”，這裡簡稱“空間天氣宜居帶”，以差別于按照液态水能否存在所定義的傳統意義上的宜居帶。
系外空間天氣對系外行星宜居性的影響可以通過星冕的電磁輻射、品質損失和高能粒子輻射三個方面來加以了解。
- 電磁輻射:與日冕類似，大多數晚型(這裡指F，G，K，M型)主序恒星的星冕也會産生極紫外和X射線輻射。
這些高能電磁輻射在耀斑期間通常還會大幅增強。對于那些頻繁發生超級耀斑(能量大于10erg的耀斑，比典型太陽耀斑的能量要高幾個數量級)的恒星。
可以預期，其所産生的極紫外和X射線輻射可能比太陽耀斑期間的還要強幾個數量級。這将導緻周圍行星的大氣被頻繁地加熱和電離，進而可能在較短的時間裡就逃逸殆盡。這樣的行星顯然是不适宜生命存續的。
- 品質損失:主要包括星風和星冕物質抛射(恒星CME)。
與日冕類似，百萬度甚至上千萬度的星冕必定會持續往外膨脹，形成長期存在的、超聲速的星風，充滿了系外恒星——行星系統的空間環境(或稱星球層，與日球層類似)。
恒星CME則是星冕中的大團等離子體瞬時往外抛射的現象。強烈的星風和頻繁發生的CME會劇烈壓縮行星的磁層，一方面導緻行星大氣更多地暴露在磁化的星風環境中，并通過一些非熱過程逃離行星(如通過恒星極紫外輻射導緻的光緻電離、星風/CME電子導緻的碰撞電離、與星風/CME質子的電荷交換而成為正離子，然後被星風磁場拾起帶走。
- 高能粒子:耀斑和CME等爆發性的星冕活動都可以有效地加速帶電粒子。是以，頻繁、強烈的星冕爆發活動将會産生大量高能粒子。
這些高能粒子是一把雙刃劍:
一方面，高能質子可以破壞行星大氣中的O3，使對生命有害的紫外輻射更多地抵達行星表面;大量高能質子也可能造成生物活性大分子(如蛋白質)斷裂，并可能改變細胞群組織中的生物化學反應而造成損傷，進而對生命的存續産生不利的影響。
另一方面，這些高能粒子可以導緻行星大氣中N2和CO2等分解并産生強烈的溫室氣體N2O，使行星變暖，為液态水的存在創造條件;同時它們還可能将簡單分子轉化為複雜的有機物，進而為生命起源提供更有利的條件。
由此可見，星冕的性質決定了系外恒星-行星空間的實體狀态，源于星冕的系外空間天氣對系外行星的宜居性有重要影響。
然而目前我們對星冕的了解極其匮乏。比如，在日冕裡，我們知道有輻射較強的活動區和輻射較弱的冕洞等大尺度結構，磁場的演化還驅動日冕物質時不時被抛離太陽，形成CME。
在其他恒星上，類似的結構和現象還從來沒有被确切地探測到，星冕磁場也極少有人測量過。
這主要是因為過去對星冕的有限觀測主要來自X射線天文台，如CHANDRA和XMM-Newton，它們對同一顆恒星的觀測時間非常有限，并且對星冕的光譜觀測資料信噪比通常較低。
星冕的觀測資料
星冕觀測資料的缺乏嚴重影響了我們對系外空間天氣的探索。
正因如此，目前“空間天氣宜居帶”的相關研究基本上全是模型計算。這些模型都需要對星冕及其活動的相關實體參數作出一些假定。由于缺乏觀測資料，很難判斷這些假設是否合理，是以，這些模型的結果存在很大的不确定性。
是以，要想準确刻畫星冕活動規律，探索系外空間天氣及其對系外行星宜居性的影響，當務之急是要對星冕開展長期、有效的監測。
對宿主恒星開展極紫外和X射線探測，将能夠全面揭示星冕的性質及其活動規律，進而極大地推動正在全球範圍内興起的系外空間天氣和“空間天氣宜居帶”研究。
一般認為F，G，K，M型主序恒星普遍存在類似日冕的高溫星冕，其溫度通常在一百萬度到一兩千萬度之間。
這主要是因為這些恒星内部對流層的發電機過程産生了全球尺度的磁場，而與磁場相關的實體過程加熱了星冕等離子體。高溫星冕持續往外膨脹，形成充滿星球層的星風，因而可以說，星冕等離子體的性質決定了星球層的實體環境。
極紫外和軟X射線光譜可用來診斷星冕等離子體的密度、溫度、速度、豐度等性質。
以往的星冕光譜觀測比較少，并且基本以X射線為主。光譜觀測的信噪比通常也比較低，是以隻能用來研究X射線輻射較強的星冕。将望遠鏡的有效面積提高1–2個數量級，X射線光譜對星冕等離子體的診斷能力将得到大幅提升。
此外，由于X射線波段的發射線形成溫度普遍偏高(約數百萬度到兩千萬度)，這些觀測僅适合研究溫度較高的星冕(年輕和快速自轉的恒星通常X射線輻射更強，星冕溫度也更高)，而難以診斷溫度與日冕類似的星冕等離子體。
是以，極紫外光譜觀測顯得尤其重要。350Å以下的極紫外波段存在大量形成于數萬度到兩千萬度的譜線，包括Fe VIII–Fe XXIV等不同價态的Fe離子譜線，适合用于微分輻射量(DEM)反演進行溫度診斷。該波段也有着衆多可用于密度診斷的譜線對，如Fe X174。53/175。26Å，Fe XII 196。64/195。12Å，Fe XIV264。79/274。20Å等，以及Fe XXI 102。22/128。73Å，Fe XXII 114。41/117。17Å等。
此外，Si和S分别具有較低和較高的第一電離勢(First Ionization Potential，FIP)，是以Si X 258。37Å/261。04Å和S X 264。23Å等強線可用于相對豐度(如FIP Bias)的測量。
該波段除了非常适合診斷不同溫度的星冕等離子體外，還包含了He II 304Å/256Å，O V 192。90Å，O VI 184。12Å，Mg VII 280。75Å，Si VII 275。35Å等可用于類日恒星色球和過渡區診斷的較強譜線。結合這些低溫譜線和來自Fe VIII–Fe XXIV等離子的高溫譜線，将能夠通過反演獲得恒星大氣完整的DEM，這也是單靠X射線觀測無法實作的。
作為天文和空間科學最重要的難題之一，日冕加熱機制數十年來一直是太陽實體研究的熱點。基于星冕等離子體診斷結果，将能夠刻畫不同類型恒星的星冕性質及其在不同時間尺度上的演化，并尋找其與恒星自轉周期、品質、活動周期、磁場等基本參數之間可能的聯系，進而将日冕加熱的課題拓展為星冕加熱，深化對恒星多樣性的認識。
探測星冕大尺度結構
與日冕類似，我們預期星冕中也存在活動區冕環系統、冕洞等重要的大尺度結構。活動區是恒星上磁場最強的區域，其星冕等離子體的密度也比較大，是爆發性磁活動最容易發生的區域。
而冕洞則是星冕等離子體密度較低的區域，是星風的主要源區。由此可見，活動區和冕洞與系外空間天氣的起源密切相關。然而迄今為止，人們還沒有在星冕觀測中探測到這些基本的大尺度結構。
我們知道，黑子的可見光輻射比較弱，是以當黑子随着太陽自轉從太陽背面轉到正面時，整個太陽積分的可見光輻射就會下降。
利用這一原理，人們探測到了一些恒星上的黑子。類似的方法應該也可以應用到星冕結構的探測上，隻不過需要換成極紫外或軟X射線波段。
活動區的冕環系統是星冕中極紫外和軟X射線輻射很強的地方，而冕洞則是極紫外和軟X射線輻射很弱的地方。
通過觀測極紫外或軟X射線輻射強度随恒星自轉的變化，有望探測到這兩類非常重要的大尺度星冕結構，并研究它們的實體特性。
近期一項基于太陽觀測的研究表明，通過比較恒星自轉過程中的星冕輻射曲線與光球/色球輻射曲線，有望獲得恒星黑子上方冕環系統的高度等重要資訊。
這是因為冕環越高，其從恒星背面轉到正面時，就會越早出現在恒星盤面的邊緣之外，因而恒星的極紫外或軟X射線輻射就會越早開始增強。
此外，在系外行星“淩星”期間，行星可能遮擋住恒星上的一些冕洞或活動區，進而導緻整個恒星總的極紫外/X射線輻射發生短時的變化。通過分析這些光變曲線，也有可能得到冕洞或活動區的大小等資訊。類似方法已用到了恒星黑子的探測上。
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