天文学家使用新技术探测恒星旋转 有助了解太阳磁场成因

2018-09-24 19:41:34  Space Daily

天文学家使用新技术探测恒星旋转 有助了解太阳磁场成因

2018-09-24 19:41:34
来源:Space Daily
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  几个世纪以来,太阳黑子一直被观察到,中国天文学家在公元前364年首次提供了书面纪录。1612年,伽利略观察到太阳黑子并得出结论,太阳正在旋转。

  但天文学家现在知道恒星不会像固体球一样旋转;不同的纬度以不同的速度旋转,这种现象称为“纬度较差自转”(latitudinal differential rotation)。在太阳赤道处一个完整的旋转需要大约25天,而较高的纬度旋转得更慢。在太阳的两极附近,一次完整的旋转需要大约31天。较差自转被认为在产生磁场和太阳黑子中起主要作用。

  现在,纽约大学,马克斯普朗克太阳系研究所(MPS)和哥廷根大学(University of Göttingen)的研究人员测量了13颗恒星的较差自转模式,其质量与太阳相似,发现赤道速度比预期的要快。

  但他们惊讶地发现测得的速度高于太阳观测到的速度,赤道地区的旋转速度是高纬度地区的两倍。数值模型没有预测到这种差异。

  速度是根据恒星外层对流层产生的声波振动计算出来的。这些振动的频率用于确定不同纬度区域的旋转速度。

  “利用美国NASA克卜勒(Kepler)任务的观测数据,我们现在可以用星震学(stars with asteroseismology)探测恒星的内部,并确定它们在不同纬度和深度的旋转剖面,”MPS主任劳伦特吉兹(Laurent Gizon)说。

  恒星太远了,无法在天文图象中得到解决,因它们是点状的。然而,科学家们可以使用星震学间接获得恒星内部的结构。

  这项工作很重要,因为它表明,星震学具有极大的潜质,可以帮助我们理解恒星的内部运作。“关于恒星较差自转的信息是理解驱动磁场活动过程的关键,”Gizon说。了解更多关于恒星如何旋转和产生恒星磁场的知识,可以帮助我们进一步了解太阳“发电机”,即产生太阳磁场的物理过程。

  然而,必须研究更多类似太阳的恒星才能实现这一目标。2026年,欧洲太空总署将发射PLATO任务(一项系外行星任务,如克卜勒),藉由星震学来精确的描绘成千上万颗明亮的类太阳恒星。大量的统计数据将是研究恒星物理及其演化的关键。

责任编辑:微科普

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