美国宇航局模型描述附近的恒星,它与我们年轻时的相似

说明 40 亿年前太阳可能是什么样子,大约在地球上生命发展的时间(www.bfmk.net)。

如果没有时间机器将科学家带回数十亿年前,追溯我们恒星的早期活动似乎是一项不可能完成的壮举。幸运的是,在银河系——我们太阳系所在的宇宙中闪闪发光的螺旋部分——有超过1000 亿颗恒星。十分之一的太阳与我们的太阳具有相同的特征,而且许多都处于发展的早期阶段。

“想象一下,我想复制一张成人一两岁时的婴儿照片,但他们所有的照片都被删除或丢失了。我现在会看他们的照片,以及他们近亲在那个年龄段的照片,然后从那里重建他们的婴儿照片,”美国宇航局格林贝尔特戈达德太空飞行中心太阳物理学部的高级天体物理学家弗拉基米尔·艾拉佩蒂安说,马里兰州,以及这项新研究的第一作者。“这就是我们在这里遵循的那种过程——观察一颗与我们相似的年轻恒星的特征,以更好地了解我们自己的恒星在年轻时是什么样子,以及是什么让它在附近的一颗行星上孕育生命。”

Kappa 1 Ceti 就是这样一种太阳模拟。这颗恒星距离我们大约 30 光年(在空间上,就像住在隔壁街上的邻居一样),估计年龄在 600 到 7.5 亿年之间,大约与我们的太阳在生命发展时的年龄相同在地球上。该研究的第二作者、SETI 研究所和加州洛克希德马丁太阳能和天体物理实验室的太阳物理学家 Meng Jin 说,它的质量和表面温度也与我们的太阳相似。所有这些因素使 Kappa 1 Ceti 成为地球上生命出现时年轻太阳的“双胞胎”,并且是研究的重要目标。

Airapetian、Jin 和几位同事已经调整了现有的太阳模型来预测 Kappa 1 Ceti 最重要但难以测量的一些特征。该模型依赖于来自各种太空任务的数据输入,包括 NASA/ESA哈勃太空望远镜、NASA 的凌日系外行星调查卫星和NICER任务以及 ESA 的XMM-Newton。该团队今天在《天体物理学杂志》上发表了他们的研究。

明星力量

像人类蹒跚学步的孩子一样,蹒跚学步的星星以其高爆发的能量和活动而闻名。对于恒星来说,释放这种被压抑的能量的一种方式是以恒星风的形式。

恒星风,就像恒星本身一样,主要由称为等离子体的超热气体组成,当气体中的粒子分裂成带正电的离子和带负电的电子时,就会产生这种气体。在恒星磁场的帮助下,能量最高的等离子体可以在爆发时从恒星大气最外层和最热的部分(日冕)射出,或者以恒星风的形式更稳定地流向附近的行星。“恒星风不断地从恒星向外流向附近的行星,影响这些行星的环境,”金说。

年轻的恒星往往比年长的恒星产生更热、更猛烈的恒星风和更强大的等离子体喷发。这种爆发会影响附近行星的大气和化学物质,甚至可能催化这些行星上有机物质——生命的基石——的发展。

恒星风可以对处于生命任何阶段的行星产生重大影响。但是年轻恒星强烈、高密度的恒星风可以压缩周围行星的保护磁屏蔽,使它们更容易受到带电粒子的影响。

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