類太陽恆星爆發超級耀斑 規模達太陽耀斑1萬倍

【正見新聞網2012年05月21日】

據國外媒體5月21日報導,一項最新的研究指出,一顆類太陽恆星可以爆發出強度比我們所觀察到的太陽耀斑高出1萬倍的“超級耀斑”。然而科學家們同時也指出,我們的太陽目前並不太可能發生這樣的超級爆發。

天文學家們此前已經在多種類型的恆星上探測到超級規模的耀斑爆發現象,其釋放能量的規模相當於我們太陽有史以來探測到過最劇烈耀斑爆發能量釋放的10倍到1000倍。科學家們於是便想了解這樣規模的爆發在類似太陽的恆星上發生的頻率有多高——即那些具有和太陽相類似的質量和溫度條件的恆星。即使是正常規模的耀斑爆發都有可能危及在軌道上運行的人造衛星,讓執行任務的太空人面臨危險,並破壞地面上的輸電網絡。因此可以推斷,超級規模的耀斑爆發的後果對於地球上的生命而言將會是災難性的。

但截至目前,我們在類太陽恆星上僅僅探測到寥寥數次超級耀斑爆發事件。樣本的缺乏讓分析其內在成因的努力面臨困難。但是現在,藉助美國宇航局的克卜勒空間望遠鏡,研究人員得以同時對很多類太陽恆星進行觀察分析。科學家們對大約8.3萬顆類太陽恆星持續監視了120天,並在其中的148顆恆星上探測到365次超級耀斑爆發案例,每一次爆發事件的持續事件從1小時到12小時不等。

在這些案例中,自轉速度較慢的類太陽恆星僅占據了所觀測到的101個案例。這一結果顯示像我們太陽這樣自轉速度較慢的恆星發生超級爆發的可能性要遠比那些快速自轉的同類要低。

在那些被發現發生超級耀斑爆發的恆星上都存在具有一定規律性的亮度變化,這說明它們都具有超大型黑子結構,其規模要遠遠超過太陽上的黑子規模。這一現象暗示這些劇烈爆發可能和強大的磁場活動有關,正如太陽上的耀斑爆發和黑子以及太陽磁場活動有關一樣。而那些具備快速自轉的恆星相較於自轉較慢的恆星會經歷更多的磁場活動,這或許可以用來解釋為何這些恆星上的超級耀斑爆發數量會更多一些。

科學家們曾經一度認為這些發生在類太陽恆星上的超級耀斑爆發可能和這些恆星和圍繞其運行的所謂“熱木星”之間的磁場相互作用有關。所謂熱木星就是指那些在非常近的距離上圍繞其它恆星運行的氣態巨行星,一般而言它們到中央恆星的距離僅相當於水星到太陽距離的不足十分之一。然而這次的研究卻發現在這些觀察到存在超級耀斑爆發事件的恆星周圍都沒有發現存在有熱木星的跡象。這應該意味著這種爆發可能和熱木星的作用並無關聯或關聯度很低。

研究人員們估計,平均而言,類太陽恆星每隔大約800年會發生一次規模相當於有記錄以來最強大太陽耀斑能量100倍的超級耀斑爆發事件;大約每5000年發生一次規模相當於最強太陽耀斑1000倍的超級耀斑爆發事件。當然這並非就意味著每隔800年一顆類太陽恆星就真的一定會發生一次強度相當於最強太陽耀斑100倍的超級耀斑。舉例來說,一顆類太陽恆星可能會在10年內發生100次這樣的爆發,然後在接下來的790年內一次都不發生,這樣的說法僅僅是一種平均的概念。

研究人員指出,並無記錄顯示在過去的2000年內我們的太陽上曾經發生任何此類超級耀斑爆發事件,並且現有證據也強烈暗示在過去的10億年內沒有發生過此類事件。開展此項研究的日本京都大學研究人員表示:“大部分觀察到超級耀斑爆發的恆星都擁有大型黑子,但是我們的太陽目前沒有這樣的黑子。至於這樣的大型黑子是為何以及如何在類太陽恆星上發生的,以及我們的太陽是否能夠產生此類的超級耀斑則還需要更進一步的研究。”

要想知道太陽上是否會發生此類超級耀斑,研究人員表示:“我們將需要對這些發生超級耀斑爆發的恆星進行更加精細的觀測,比方說使用高解析度的分光鏡。因為這樣做將讓我們得以了解這些發生了超級耀斑爆發的恆星在本質上是否真的是和我們的太陽類似的恆星。”

有關此項研究的論文已經發表在5月16日出版的在線版《自然》雜誌上。

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