Có phải cơ chế của ngọn lửa mặt trời trên các sao lùn đỏ và sao lùn nâu giống như trên Mặt trời?


7

Mặt trời có các tia lửa mặt trời gây ra khi có sự kết nối lại từ tính trong bầu khí quyển của Mặt trời, khiến một vòng từ trường bị đẩy ra ở năng lượng cao, cùng với một lượng lớn proton, tạo ra một vụ nổ bức xạ cực mạnh.

Những ngôi sao khác - đáng chú ý là một số sao lùn đỏ - có những ngọn lửa dữ dội hơn nhiều so với Mặt trời. Cơ chế này có giống nhau ở những ngôi sao này như ở Mặt trời và ở những ngôi sao lớn hơn không? Điều gì gây ra pháo sáng ở sao lùn đỏ, và thậm chí cả sao lùn nâu? Tại sao các ngôi sao ít mạnh hơn có pháo sáng mạnh hơn?

Sao Mộc cũng có từ trường, và từ trường của nó bao gồm các plasma. Tại sao không thấy "Pháo sáng Jovian"?

Liên quan: Làm thế nào để pháo sáng mặt trời lớn so với pháo sáng trên các ngôi sao khác?

Câu trả lời:


9

Vâng, cơ chế cơ bản được cho là giống nhau trên các sao lùn đỏ và ít nhất là các sao lùn nâu nóng hơn, nhưng các chi tiết có thể khác nhau.

Như bạn nói, kết nối lại từ tính trong corona là điểm khởi đầu. Vâng, thực sự đó là chuyển động của chất lỏng tại các điểm vòng lặp từ tính là điểm khởi đầu. Trường B và plasma bị ion hóa một phần được ghép nối và chuyển động quang điện đưa năng lượng tiềm năng (từ tính) vào cấu trúc trường B.

Năng lượng tiềm năng này có thể được giải phóng đột ngột trong các sự kiện kết nối lại. Những thứ này có thể điều khiển sự phóng đại khối của coronal hoặc tăng tốc các hạt tích điện dọc theo các đường trường vòng lặp.

Một ngọn lửa xảy ra khi một lượng năng lượng đáng kể đi vào việc gia tốc các hạt tích điện xuống các đường trường về phía các điểm vòng lặp. Các hạt điện tích này phát ra sóng vô tuyến và sau đó là tia X cứng không nhiệt khi chúng tác động lên tầng quyển / tầng quang điện tử dày hơn. Năng lượng của chúng sau đó được làm nóng, đốt nóng tầng quyển và có thể khiến vật liệu nóng ( K) bay hơi vào các vòng vành. Ở đây nó có thể làm mát bằng bức xạ và dẫn trước khi rơi trở lại, hoặc có thể hình thành những điểm nổi bật mát mẻ.>106

Những điều tương tự phải diễn ra ở những ngôi sao có khối lượng thấp. Các đường cong tia X và ánh sáng quang học của pháo sáng của chúng giống với những gì nhìn thấy trên Mặt trời cũng như mối quan hệ giữa tia X cứng và mềm và sự phát triển của nhiệt độ plasma. Các chi tiết có thể khác nhau bởi vì cấu trúc nhiệt độ và mật độ của các bức ảnh, tầng vũ trụ và coronae của chúng hơi khác so với Mặt trời, và có một số dấu hiệu cho thấy coronae của chúng có thể dày đặc hơn hoặc đôi khi xảy ra hiện tượng lóa sáng trong các cấu trúc lớn hơn nhiều mặt trời. Pháo sáng "ánh sáng trắng" cũng phổ biến hơn ở người lùn M.

Tại sao pháo sáng trên sao lùn đỏ rất mạnh? Một phần là sự tương phản - bạn đang so sánh sự phát xạ bùng phát với một cái gì đó thực sự kém sáng hơn. Nói một cách tuyệt đối, pháo sáng trên Mặt trời và pháo sáng trên các sao lùn đỏ không khác nhau nhiều. Điều khác biệt là công suất bùng phát như là một phần của độ chói của phép đo lực và tần số của các ngọn lửa lớn có thể cao hơn nhiều trên các sao lùn M.

Những lý do cơ bản có khả năng xảy ra với cường độ và cấu trúc từ trường trên các sao lùn đỏ. Hoạt động từ tính được kết nối theo kinh nghiệm với sự quay và đối lưu. Hoạt động từ tính cao hơn trên các ngôi sao quay nhanh và những ngôi sao có vùng đối lưu sâu. Các sao lùn M có vùng đối lưu rất sâu (hoặc thậm chí là đối lưu hoàn toàn). Chúng cũng có xu hướng quay nhanh hơn nhiều so với Mặt trời, vì thời gian quay xuống của chúng dường như dài hơn nhiều so với các sao lùn G và K. Do đó, chúng hoạt động từ tính nhiều hơn so với độ sáng bolometric của chúng. Dường như các sao lùn M hoạt động có từ trường rất mạnh (giống như các vết đen mặt trời) bao phủ một phần rất lớn trên bề mặt của chúng và điều này cùng với sự nhiễu loạn đối lưu nơi các điểm vòng lặp từ tính được neo có thể dẫn đến hoạt động bùng phát mạnh của chúng.

Sao lùn nâu có một chút khó khăn hơn. Những người trẻ hơn, nóng hơn có thể cư xử giống như những người lùn M có khối lượng thấp (thực tế họ là những đối tượng loại M). Hoạt động từ tính trên các sao lùn L và T già hơn là bí ẩn hơn nhiều. Tôi đoán một vài quả pháo sáng đã được nhìn thấy, nhưng không rõ điều này có liên quan đến các cơ chế tương tự như ở những ngôi sao có khối lượng cao hơn và nóng hơn. Những ngôi sao lùn nâu mát mẻ này có bầu khí quyển trung tính và từ trường không bị đóng băng vào plasma giống như trong các bức ảnh bị ion hóa một phần của các ngôi sao nóng hơn. Điều này có nghĩa là các điểm vòng lặp có thể không bị căng thẳng bởi các chuyển động quang học theo cùng một cách. Thậm chí không rõ ràng rằng các sao lùn nâu tạo ra từ trường giống như các ngôi sao lớn hơn, mặc dù rõ ràng rằng ít nhất một số trong số chúng có từ trường.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.