《腐蚀科学与防护技术》
太阳可能是一个有磁性的“懒汉”。天体物理学家在5月1日的《科学》杂志上报告声称,对与太阳相似的恒星进行的一次普查显示,我们的恒星的磁性不如其他同类恒星。这一结果可能支持太阳正处于“中年危机”的观点,即太阳正过渡到一个更安静的生命阶段。或者,这也可能意味着太阳具有比过去更大的吸引力。
德国哥廷根的马克斯·普朗克太阳系研究所的天体物理学家蒂莫·莱因霍尔德表示,“我们的太阳将来有可能变得和其他恒星一样活跃。”
恒星的磁力可以驱动耀斑恒星的磁力可以驱动耀斑和日冕物质抛射等剧烈的爆发,这些爆发会在轨道行星上造成混乱。当这些来自太阳的大型喷射物撞击地球时,它们可以摧毁卫星,关闭电网,触发美丽的极光。了解太阳的磁场被认为是预测这种爆发的关键。
磁场还会在恒星表面产生被称为光斑的暗太阳黑子和亮斑。随着磁场活动的变化,这些特征也会随着时间而改变,从而改变恒星的亮度。
2009年才逐渐带来了发现自1610年伽利略将望远镜转向太阳以来,天文学家一直通过这些表面特征观测太阳的磁场。虽然太阳的磁场活动在11年的周期中有盛衰,但在人类的观测下,我们的恒星一直保持着相当的平静。从地球上的树木年轮和冰芯中发现的某些放射性元素推断,在过去的9000年里,同样的磁场活动的整体周期保持稳定。
因为其他恒星离我们太远了,所以直到2009年开普勒太空望远镜发射之前,我们都很难探测到揭示磁场变化的微小亮度变化。现已解散的望远镜在发现行星外行星时,行星在恒星前方旋转时,通过观察恒星光线的轻微变化,但航天器的数据包含了大量有关恒星亮度其他变化的信息。
对恒星的研究为了对比2009年至2013年的太阳亮度,雷茵霍尔德和他的同事研究了年龄、表面重力、化学组成和温度与太阳相似的恒星。研究小组还寻找了与太阳自转速度几乎相同的恒星,大约每24天自转一次。
并不是每颗恒星的自转周期都是可以测量的,所以雷茵霍尔德的团队将这些恒星分成两组:369颗“类日”恒星,自转周期在20到30天之间;2898颗“伪日”恒星,它们的自转周期无法被探测到。
其它恒星的异常令人惊讶的是,虽然没有可检测到的旋转周期的恒星看起来像太阳一样平静,但具有太阳般自转的恒星的活跃度却高达其五倍。
莱因霍尔德表示,要么是这些恒星有什么不同之处,要么是太阳可能经历了一段科学家们从未见过的、亮度变化更大的时期,因此也就有了磁活动。也许太阳没有揭示出它在过去9000年里的全部活动范围。太阳已经有45亿年的历史了,而9000年算不了什么。
科罗拉多州博尔德空间科学研究所的天文学家特拉维斯·梅特卡夫则表示,这一发现的另一种解释与一种想法有关,即恒星可能会由于其磁场的中年变化而停止减慢其旋转速度。
许多恒星物理学家认为,随着年龄的增长,恒星会不断地失去动量,并降低自转速度。但在2016年,梅特卡夫和同事报告称,开普勒观测到的恒星旋转速度相对于它们的高龄来说太快了。研究小组认为,恒星可能在中年停止减速,而太阳目前正经历这一转变。
梅特卡夫表示,这一新结果“可能是迄今为止证明太阳正处于磁场中年危机的最佳证据”。莱因霍尔德的样本中极度活跃的恒星似乎比太阳年轻一些,因此它们可能还没有经历过磁极转换。太阳和其他比较平静的恒星可能已经在另一边了。