《天文學(xué)雜志》：對附近恒星的研究有助解開困擾天文學(xué)界300年的太陽黑子之謎
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：太陽黑子的數(shù)量通常在一個可預(yù)測的11年周期中起伏，但是學(xué)雜有一個不尋常的70年時期，太陽黑子極其罕見，志對助解之謎300年來一直讓科學(xué)家們感到困惑。附近根據(jù)賓夕法尼亞州立大學(xué)的恒星一個研究小組，現(xiàn)在附近的研的太一顆類似太陽的恒星似乎已經(jīng)暫停了它自己的周期，并進入了一個類似的究有界年罕見恒星黑子的時期。繼續(xù)觀察這顆恒星可以幫助解釋我們自己的開困太陽在這個“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的擾天恒星磁力活動，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黑氣候。
這顆恒星--以及其他58顆類似太陽的天文恒星的50年的恒星黑子活動目錄--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”（產(chǎn)生磁場的學(xué)雜過程）導(dǎo)致該區(qū)域的溫度暫時降低，因此恒星黑子在恒星表面顯示為一個黑點。志對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，附近天文學(xué)家一直在記錄我們太陽上的黑子頻率變化，因此有一個關(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。“我們已經(jīng)確定了一顆恒星，我們認(rèn)為它已經(jīng)進入了類似于蒙德極小期的狀態(tài)。在這個極小期期間，并希望在它走出這個極小期時，繼續(xù)觀察這顆恒星將是非常令人興奮的，這可能對300年前的太陽活動有極大的參考價值。”
研究小組從多個來源獲取數(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。這包括來自威爾遜山天文臺香港項目的數(shù)據(jù)--該項目旨在研究恒星表面活動，從1966年到1996年--以及來自凱克天文臺的行星搜索，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數(shù)據(jù)庫，其中包括出現(xiàn)在這兩個來源中的恒星，以及其他可能有助于解釋恒星黑子活動的現(xiàn)成信息。該小組還做出了相當(dāng)大的努力來規(guī)范來自不同望遠鏡的測量，以便能夠直接進行比較，并在其他方面對數(shù)據(jù)進行清理。
研究小組通過觀察至少兩個完整的周期，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有周期，這可能是因為它們的旋轉(zhuǎn)速度太慢而沒有“發(fā)電機”，或者是因為它們的生命接近尾聲。其中有幾顆恒星需要進一步研究，以確認(rèn)它們是否有一個周期。
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：“這種連續(xù)的、超過50年的時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)研究人員的說法，這顆恒星--被稱為HD 166620--估計有一個大約17年的周期，但現(xiàn)在已經(jīng)進入了一個低活動期，并且自2003年以來沒有顯示出恒星黑子的跡象。
“當(dāng)我們第一次看到這個數(shù)據(jù)時，我們認(rèn)為這一定是個錯誤，我們把兩顆不同的恒星的數(shù)據(jù)放在一起，或者目錄中有一個錯字，或者恒星被錯誤地識別了，”Jacob Luhn說，他在項目開始時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。“但是我們對所有的東西都進行了雙重和三重的檢查。觀察的時間與我們預(yù)期的恒星的坐標(biāo)是一致的。而且，威爾遜山觀測到的天空中并沒有那么多明亮的星星。無論我們檢查多少次，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極小期繼續(xù)研究，并有可能在它走出極小期并再次開始循環(huán)時進行研究。這種持續(xù)的觀察可以提供關(guān)于太陽和像它一樣的恒星如何產(chǎn)生其磁動力的重要信息。
Baum說：“關(guān)于什么是蒙德極小期有很大的爭論，”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)。“太陽的磁場是否基本上關(guān)閉了？它失去了它的動力裝置嗎？還是它仍然在循環(huán)，但處于一個非常低的水平，沒有產(chǎn)生很多太陽黑子？我們無法回到過去測量當(dāng)時的情況，但是如果我們能夠確定這顆恒星的磁結(jié)構(gòu)和磁場強度的特征，我們可能開始得到一些答案。”
對太陽表面活動和磁場的更好理解可能會有幾個重要的影響。例如，強烈的恒星活動可以使衛(wèi)星和全球通信失效，1989年有一次特別強烈的太陽風(fēng)暴使魁北克省的電網(wǎng)失效。還有人認(rèn)為，太陽黑子周期可能與地球上的氣候有聯(lián)系。此外，研究人員說，來自這顆恒星的信息可能會影響我們對太陽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：“恒星黑子和其他形式的恒星表面磁性活動干擾了我們探測其周圍行星的能力。提高我們對恒星磁力活動的理解可能有助于我們改進我們的探測工作。”
這項研究中的59顆恒星及其恒星黑子活動的策劃數(shù)據(jù)庫已經(jīng)提供給研究人員進一步調(diào)查。
Wright說：“這項研究是跨代天文學(xué)的一個很好的例子，我們?nèi)绾瓮ㄟ^在我們之前的天文學(xué)家的許多觀察和專門研究的基礎(chǔ)上繼續(xù)提高我們對宇宙的理解。當(dāng)我還是研究生的時候，我研究了來自威爾遜山和凱克天文臺的恒星黑子數(shù)據(jù)，Howard 在他的碩士論文中研究了來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)研究這個和其他恒星。”

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