《天文學(xué)雜志》：對(duì)附近恒星的研究有助解開(kāi)困擾天文學(xué)界300年的太陽(yáng)黑子之謎

2025-12-10 00:05:23 分類：百科 閱讀(712)

《天文學(xué)雜志》：對(duì)附近恒星的研究有助解開(kāi)困擾天文學(xué)界300年的太陽(yáng)黑子之謎
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：太陽(yáng)黑子的數(shù)量通常在一個(gè)可預(yù)測(cè)的11年周期中起伏，但是學(xué)雜有一個(gè)不尋常的70年時(shí)期，太陽(yáng)黑子極其罕見(jiàn)，志對(duì)助解之謎300年來(lái)一直讓科學(xué)家們感到困惑。附近根據(jù)賓夕法尼亞州立大學(xué)的恒星一個(gè)研究小組，現(xiàn)在附近的研的太一顆類似太陽(yáng)的恒星似乎已經(jīng)暫停了它自己的周期，并進(jìn)入了一個(gè)類似的究有界年罕見(jiàn)恒星黑子的時(shí)期。繼續(xù)觀察這顆恒星可以幫助解釋我們自己的開(kāi)困太陽(yáng)在這個(gè)“蒙德極小期”(Maunder minimum)期間發(fā)生了什么，并使人們深入了解太陽(yáng)的擾天恒星磁力活動(dòng)，它可以干擾衛(wèi)星和全球通信，文學(xué)甚至可能影響地球的陽(yáng)黑氣候。
這顆恒星--以及其他58顆類似太陽(yáng)的天文恒星的50年的恒星黑子活動(dòng)目錄--在《天文學(xué)雜志》在線發(fā)表的一篇新論文中得到了描述。
由于恒星“發(fā)電機(jī)”（產(chǎn)生磁場(chǎng)的學(xué)雜過(guò)程）導(dǎo)致該區(qū)域的溫度暫時(shí)降低，因此恒星黑子在恒星表面顯示為一個(gè)黑點(diǎn)。志對(duì)助解之謎自從伽利略和其他天文學(xué)家在16世紀(jì)首次觀察到星斑以來(lái)，附近天文學(xué)家一直在記錄我們太陽(yáng)上的黑子頻率變化，因此有一個(gè)關(guān)于其11年周期的良好記錄。例外的是“蒙德極小期”，它從16世紀(jì)中期持續(xù)到17世紀(jì)初，從那時(shí)起就一直讓天文學(xué)家感到困惑。
“我們并不真正知道是什么導(dǎo)致了蒙德極小期，我們一直在尋找其他類似太陽(yáng)的恒星，看看它們是否能提供一些啟示，”該論文的第一作者Anna Baum說(shuō)。“我們已經(jīng)確定了一顆恒星，我們認(rèn)為它已經(jīng)進(jìn)入了類似于蒙德極小期的狀態(tài)。在這個(gè)極小期期間，并希望在它走出這個(gè)極小期時(shí)，繼續(xù)觀察這顆恒星將是非常令人興奮的，這可能對(duì)300年前的太陽(yáng)活動(dòng)有極大的參考價(jià)值。”
研究小組從多個(gè)來(lái)源獲取數(shù)據(jù)，將59顆恒星的50至60年的恒星黑子數(shù)據(jù)拼接在一起。這包括來(lái)自威爾遜山天文臺(tái)香港項(xiàng)目的數(shù)據(jù)--該項(xiàng)目旨在研究恒星表面活動(dòng)，從1966年到1996年--以及來(lái)自凱克天文臺(tái)的行星搜索，其中包括此類數(shù)據(jù)，作為他們從1996年到2020年持續(xù)搜索系外行星的一部分。研究人員匯編了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包括出現(xiàn)在這兩個(gè)來(lái)源中的恒星，以及其他可能有助于解釋恒星黑子活動(dòng)的現(xiàn)成信息。該小組還做出了相當(dāng)大的努力來(lái)規(guī)范來(lái)自不同望遠(yuǎn)鏡的測(cè)量，以便能夠直接進(jìn)行比較，并在其他方面對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清理。
研究小組通過(guò)觀察至少兩個(gè)完整的周期，確定或確認(rèn)其中29顆恒星有恒星黑子周期，這些周期往往持續(xù)十年以上。一些恒星似乎根本就沒(méi)有周期，這可能是因?yàn)樗鼈兊男D(zhuǎn)速度太慢而沒(méi)有“發(fā)電機(jī)”，或者是因?yàn)樗鼈兊纳咏猜暋Ｆ渲杏袔最w恒星需要進(jìn)一步研究，以確認(rèn)它們是否有一個(gè)周期。
賓夕法尼亞州立大學(xué)天文學(xué)和天體物理學(xué)教授、論文作者Jason Wright說(shuō)：“這種連續(xù)的、超過(guò)50年的時(shí)間序列使我們能夠看到一些我們以前從10年的快照中從未注意到的東西。令人激動(dòng)的是，Anna發(fā)現(xiàn)了一顆有希望的恒星，它在幾十年里一直在循環(huán)，但似乎已經(jīng)停止了。”
根據(jù)研究人員的說(shuō)法，這顆恒星--被稱為HD 166620--估計(jì)有一個(gè)大約17年的周期，但現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)低活動(dòng)期，并且自2003年以來(lái)沒(méi)有顯示出恒星黑子的跡象。
“當(dāng)我們第一次看到這個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，我們認(rèn)為這一定是個(gè)錯(cuò)誤，我們把兩顆不同的恒星的數(shù)據(jù)放在一起，或者目錄中有一個(gè)錯(cuò)字，或者恒星被錯(cuò)誤地識(shí)別了，”Jacob Luhn說(shuō)，他在項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)是賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究生，現(xiàn)在在加州大學(xué)歐文分校。“但是我們對(duì)所有的東西都進(jìn)行了雙重和三重的檢查。觀察的時(shí)間與我們預(yù)期的恒星的坐標(biāo)是一致的。而且，威爾遜山觀測(cè)到的天空中并沒(méi)有那么多明亮的星星。無(wú)論我們檢查多少次，我們總是得出這樣的結(jié)論：這顆恒星只是停止了循環(huán)。”
研究人員希望在這顆恒星的整個(gè)極小期繼續(xù)研究，并有可能在它走出極小期并再次開(kāi)始循環(huán)時(shí)進(jìn)行研究。這種持續(xù)的觀察可以提供關(guān)于太陽(yáng)和像它一樣的恒星如何產(chǎn)生其磁動(dòng)力的重要信息。
Baum說(shuō)：“關(guān)于什么是蒙德極小期有很大的爭(zhēng)論，”她現(xiàn)在是利哈伊大學(xué)的博士生，研究恒星天文學(xué)和小行星學(xué)。“太陽(yáng)的磁場(chǎng)是否基本上關(guān)閉了？它失去了它的動(dòng)力裝置嗎？還是它仍然在循環(huán)，但處于一個(gè)非常低的水平，沒(méi)有產(chǎn)生很多太陽(yáng)黑子？我們無(wú)法回到過(guò)去測(cè)量當(dāng)時(shí)的情況，但是如果我們能夠確定這顆恒星的磁結(jié)構(gòu)和磁場(chǎng)強(qiáng)度的特征，我們可能開(kāi)始得到一些答案。”
對(duì)太陽(yáng)表面活動(dòng)和磁場(chǎng)的更好理解可能會(huì)有幾個(gè)重要的影響。例如，強(qiáng)烈的恒星活動(dòng)可以使衛(wèi)星和全球通信失效，1989年有一次特別強(qiáng)烈的太陽(yáng)風(fēng)暴使魁北克省的電網(wǎng)失效。還有人認(rèn)為，太陽(yáng)黑子周期可能與地球上的氣候有聯(lián)系。此外，研究人員說(shuō)，來(lái)自這顆恒星的信息可能會(huì)影響我們對(duì)太陽(yáng)系以外的行星的搜索。
加州大學(xué)伯克利分校的研究科學(xué)家、該論文的作者Howard Isaacson說(shuō)：“恒星黑子和其他形式的恒星表面磁性活動(dòng)干擾了我們探測(cè)其周圍行星的能力。提高我們對(duì)恒星磁力活動(dòng)的理解可能有助于我們改進(jìn)我們的探測(cè)工作。”
這項(xiàng)研究中的59顆恒星及其恒星黑子活動(dòng)的策劃數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)提供給研究人員進(jìn)一步調(diào)查。
Wright說(shuō)：“這項(xiàng)研究是跨代天文學(xué)的一個(gè)很好的例子，我們?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)在我們之前的天文學(xué)家的許多觀察和專門(mén)研究的基礎(chǔ)上繼續(xù)提高我們對(duì)宇宙的理解。當(dāng)我還是研究生的時(shí)候，我研究了來(lái)自威爾遜山和凱克天文臺(tái)的恒星黑子數(shù)據(jù)，Howard 在他的碩士論文中研究了來(lái)自加利福尼亞行星調(diào)查的恒星黑子數(shù)據(jù)，而現(xiàn)在Anna將所有的數(shù)據(jù)拼接在一起，以便更全面地觀察這些年的情況。我們都很高興繼續(xù)研究這個(gè)和其他恒星。”