天文学家说,太阳可能已经进入了新的进化阶段,到底是怎么回事

2018-11-04  来源:互联网 

太阳很可能已经进入了一个不可预测的长期演化新阶段,成为一颗燃烧氢的主序列恒星,其特征是磁溅射,这表明它进入了一个更加平静的中年时期。发表在《天体物理学杂志快报》上的一篇新论文的作者们如是说。利用美国国家航空和宇宙航行局开普勒太空望远镜对其他类日恒星的观测,研究小组发现,太阳目前正处于特殊的磁演化阶段。

迄今为止,人们认为太阳只是一颗普通黄矮星的一个缓慢旋转版本。这些结果第一次真正证实了太阳正在进入其磁性的中年时期,在这个阶段,其11年的太阳黑子周期可能会慢慢完全消失。也就是说,从现在开始,太阳的太阳黑子可能会比它100亿年生命的前一半要少。

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这种转变需要几亿年的时间,但一旦太阳完全穿过这个中世纪的卢比孔河,它就会在剩下的氢燃烧生命中保持磁力不活动。我们现在知道,每颗恒星都会经历这个阶段,而太阳的自转速度有一个特殊的磁循环,因为它正处于向弱磁状态转变的过程中。这种新的认识确实有助于解释为什么太阳目前的表面活动与许多其他类太阳恒星的活动模式不一致。

太阳磁场演化的这种转变会对地球气候产生什么样的长期影响?

太阳的亮度从最小的太阳活动到最大的太阳活动变化了大约千分之一。他说,考虑到目前人为污染造成的热量水平,即使太阳永久地转变为最小状态,对地球气候的冷却效应仍然可以忽略不计。

研究小组之所以能够得出这样的结论,是因为他们第一次利用星震学,或一颗给定恒星表面的光度测量方法,观测了大约20颗较古老的太阳类型恒星。因此,他们能够更准确地确定他们的旋转速度;它们的质量和年龄。过去,测量恒星年龄的传统方法很大程度上与测量其旋转速率有关,方法是跟踪恒星表面的星点在它们旋转时的变化。在此之前,人们认为恒星的旋转速度越快,其年龄就越小。

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但很明显,有些恒星比太阳要古老一些,它们旋转得更快。毕竟,旋转并不是一个很好的年龄指标。多年来,太阳类型的恒星似乎在它们大约5亿年的时候开始减速旋转,并会聚到一个共同的旋转速率。例如,太阳本身的自转周期很长,在太阳开始膨胀成为红巨星之前,大约六十五亿年后,自转周期大致保持不变。但随着恒星年龄的增长,磁化的风带走了角动量。他们的旋转通过一个被称为“磁性制动”的过程来减慢。这是自20世纪70年代以来恒星磁场演化的标准图像,人们认为这种现象会持续到恒星的整个生命周期。”

在中年左右,磁性极速停止,恒星的旋转速度在它的剩余生命中保持不变。科学家正试图找出在中年恒星中关闭磁刹车的机制。科学家发现的证据表明,磁场的几何形状发生了变化,而这种变化恰恰可以解释恒星的全球磁场消失的原因。

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因此,这颗恒星特有的表面斑点也会消失,就像我们现在的太阳一样。未来的太阳预计不仅几乎没有太阳黑子,而且日冕物质抛射也不会像地球上的卫星和电子那样造成严重破坏。这甚至可能与太阳进入中年以及地球上生命的进化有关。在过去的几亿年中,太阳开始向弱磁状态转变,就在地球上生命出现的时候,在太阳系创造了一个不那么恶劣的环境。

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