几十光年之外恒星喷射出惊人的“太空焰火”—太阳也有这样的可能

日冕物质抛射

日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,也被称为CME)是巨大的、携带磁力线的泡沫状气体,在几个小时中被从太阳抛射出来的过程,表现为从太阳向外抛射一团日冕物质(速度一般从每秒几十公里到超过每秒1000公里),使很大范围的日冕受到扰动,从而剧烈地改变了白光日冕的宏观形态和磁场位形。日冕物质抛射是日冕大尺度磁场平衡遭到破坏的产物,日冕物质抛射破坏了太阳风的流动,产生的干扰会影响到地球,甚至引发悲剧结果。

几十光年之外恒星喷射出惊人的“太空焰火”—太阳也有这样的可能

其实,日冕物质抛射是太阳系中相当普遍的现象,它是太阳释放能量的另一种形式,也可以说是一种来自太阳上层大气的等离子体大爆发,并被释放到太阳风中。在太阳活动最大期(太阳活动达到最大值的常规时间),它们通常每天发生大约三次。

CME的大小可以有很大的不同:一个国际天文学家小组在距离一颗名叫EK Draconis的恒星100光年多一点的恒星系统中发现了一个巨大的CME(远远大于在类太阳恒星上观测到的最大的CME)。

几十光年之外恒星喷射出惊人的“太空焰火”—太阳也有这样的可能

一个惊人的日冕物质抛射在我们的太阳图像上

这次观测向我们发出了令人警醒的警告,因为科学家认为我们的太阳也有能力进行如此危险的活动。此外,研究小组认为,正是因为太阳过去发生了类似的喷发,才塑造出地球和火星今天的面貌!

在他们的研究中,天文学家发现了被称为EK Draconis的恒星。作为一颗G型主序星(光谱型为G的恒星。光谱特征为电离钙的H和K线特强),它与我们的太阳有着惊人的相似之处。然而,在1亿年前,EK星比我们46亿年前的太阳要年轻得多。作为太阳的一个“年轻版本”,它给天文学家提供了一个极好的机会来洞察太阳的年轻岁月。

在2020年的春季和冬季,该团队使用NASA的过境系外行星调查卫星和京都大学的EIMEI望远镜对该恒星进行了30多个夜晚的跟踪。4月5日,一次很偶然的观测,他们目睹了一场激烈的宇宙焰火表演。EK Draconis星产生了一种空前凶猛的CME,在此期间,大量的能量和带电粒子被排出。尽管研究小组只能捕捉到CME的初始阶段,但炽热等离子体云的速度却达到了每秒610公里。

这次CME在质量方面也是相当独特的,因为它的质量为万亿公斤,比从G型主序星观测到的最强大的日冕物质抛射的质量高出十倍多。

巨大的日冕物质抛射也会发生在我们自己的太阳系吗?

根据论文作者之一Yuta Notsu的说法,这种规模的日冕物质抛射在我们的太阳系中也可能发生。该小组的发现可能有助于我们进一步了解这些可能在过去数十亿年中影响火星和地球的事件类型。

幸运的是,到目前为止的观测和新的研究表明,我们的太阳可能比龙星相对平静。例如,2019年发表在《天体物理学杂志》上的一篇研究论文显示,银河系中年轻的类太阳恒星似乎经历了类似于太阳系中太阳耀斑的规则超新星,但强度是太阳系的几十倍甚至数百倍。

尽管如此,科学家们说,超级巨星和随后的CME仍然可能发生在我们的系统中,但并不经常发生。研究小组估计,这种情况每几千年才会发生一次。

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火星和地球等行星可能受到太阳系早期大型CME的影响

对早期太阳系的影响

Yuta Notsu说,在我们的太阳系还处于婴儿期的时候,巨幅日冕物质抛射现象可能更为普遍。 事实上:“与地球相比,现在火星的大气层非常薄,”Yuta Notsu说。“过去,我们认为火星的大气层要厚得多。日冕物质抛射可能有助于我们了解数十亿年来火星发生了什么。”

总而言之,早期的巨星CME可能在塑造火星和地球成为我们所知的行星方面发挥了重要作用。我们怀疑未来的研究将揭示许多关于早期太阳系的奥秘。

引用

Probable detection of an eruptive filament from a superflare on a solar-type star (Nature Astronomy)

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投稿时间:2022-01-12  最后更新:2022-04-24

标签:恒星   日冕   太阳   火星   天文学家   太阳系   焰火   太空   惊人   物质   小组   地球   年轻

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