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超级耀斑:处于中年的太阳,是否会出现?

2020/7/16 19:03:26 来源:原创 浏览:

高能超级耀斑通常与年轻,快速旋转的恒星有关,但新证据表明,像太阳这样的成熟,相对稳定的恒星仍能产生出奇特的超级耀斑。

位于数百光年以外的恒星有时会像打嗝一样,突然发出强大的能量,足以被地球上的天文学家发现。就像普通强度的太阳耀斑,但规模更大,它们被称为超级耀斑。传统观点认为,超级耀斑是由年轻的恒星产生的,而我们的太阳已经有46亿年的历史了,算得上是中年了,很大程度上不受这种痉挛性能量爆发的影响。

发表在《天体物理学杂志》上的新研究表明,超级耀斑的确可以由成熟的,缓慢旋转的恒星(如太阳)产生,尽管这种情况相对较少。这项新的研究是由科罗拉多大学博尔德分校的访问研究员、天体物理学家野田裕领导的。他们提出了证据,表明成熟的恒星每2,000至3,000年就会发出一次超级耀斑。这种情况很少见,但并不能因为它很少见,我们就不必担心它了。

需要明确的是,超级耀斑对地球的影响还不足以引发生态灾难,但无疑会给我们的高科技文明造成严重破坏。即将爆发的高能辐射,会严重破坏电子和电信系统,造成停电,损害卫星并使宇航员暴露于危险的辐射值中。

应该指出的是,超级耀斑与地磁风暴并不相同,但是它们是相关的。

野田裕在致吉兹莫多的电子邮件中说:“地磁风暴是对地球磁场的严重干扰,而超耀斑则是太阳或恒星表面的大爆炸。” 他说:“如果超级耀斑发生在太阳上,它们会产生大量的等离子体喷射,如果这种喷射与地球相撞,则会引起非常大的磁暴,”他补充说,“简而言之,大地磁暴是超级耀斑的结果。”

超级耀斑首先是由开普勒太空望远镜监测到的,它的发生是偶然的。天基天文台测旨在探测系外行星,但是开普勒的观测有时会观察到异常的恒星行为,其中一些恒星在短时间内突然变得非常亮。天文学家称这些天体为“开普勒超耀星”。

太阳上正常大小的耀斑很常见,但不及在这里讨论到的规模。就能量消耗而言,超级耀斑要大得多,爆炸的力量比在太阳上观察到的爆炸要强大数百到数千倍。野田裕解释说,年轻恒星的不稳定性很可能是这些爆发的诱因。

“储存在恒星表面大恒星周围的大量磁能会引起超级耀斑。”他说,“由于恒星内部的巨大旋转切变,年轻、快速旋转的恒星可以非常有效地产生如此大量的磁能。”

在进行这项新研究时,野田裕正探索,并研究像我们这样的成熟恒星是否容易发生超耀斑,如果是,这种事件的发生频率是多少。

排除了造成明显爆炸的其他原因,例如背景噪声,欧洲航天局的盖亚航天器和新墨西哥州的阿普彻观测点天文台确认了开普勒的观测数据。一旦完成,已知超耀斑的总数将缩小到与太阳相似的43星。对这些天体的统计分析证实,人们怀疑恒星的年龄是产生超耀斑能力的一个因素。而年轻恒星平均每周产生一次超级耀斑,而成熟恒星平均大约每数千年产生一次超级耀斑。

我们不知道我们的太阳何时会产生耀斑。当被问及我们是否能够预测超级耀斑时,野田裕表示这将是一个巨大的挑战。

“我们目前的研究仅表明,超级耀斑每2,000至3,000年就会发生一次,而且未来100年尚不清楚。” 他告诉吉兹莫多,“但是,我们的结果表明,存在大的星点或黑子是形成超级耀斑的必要条件。因此至少,我们可以说,如果在太阳表面出现如此大的星点,那么极有可能发生超耀斑。”

因此,他说,下一个重要的研究课题是更好地理解太阳如何产生这些异常大的黑子。鉴于这些最新发现,我们可能应该继续做下去。

作者: gizmodo

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