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天文學家發現,太陽的運轉變化出乎意料,它不會隨著年齡的增大而減慢自轉速度,其原因不明。 今日天文學(astronomynow.com)1月5日報導,卡內基科學研究所(Carnegie Institution for Science)等研究機構的科學家使用新方法觀測和計算得出,太陽這樣的恆星到達其壽命中臨界時間,自轉變慢的現象會停止。此結果挑戰現有的太陽衰老理論。

科學家採用的回轉年代學(Gyrochronology)新方法,測定恆星自轉週期來預測恆星年齡,並使用開普勒空間望遠鏡的觀測數據來校準計算結果,最後發現象太陽那樣的恆星不會因為年齡變大而自轉速度持續變慢,而是達到其生命週期的一個臨界時間,自轉變慢的現象會停止。而以前的理論認為,恆星隨著衰老其自轉會持續變慢,直至生命的終結。

據美國科學促進會(AAAS)新聞網站Eurekalert 1月4日報導,參與研究的伯明翰物理學和天文學學院的蓋伊‧戴維斯(Guy Davies)博士說:「天體物理學界認為,恆星自轉速度會在其整個衰老過程中逐漸放緩,但我們發現當恆星的年齡到中年時其自轉速度放緩的現象會停止。」

但是研究者沒有解釋太陽等恆星的自轉不會因年齡增大而持續變慢的原因。以前,天文學家通過觀測恆星表面溫度和亮度等性質的改變來推斷它的年齡。但是,這些變化如此之慢及微小,以至於推測精確年齡是非常困難的。而如果使用另一種檢測恆星內部氫燃燒成氦所產生震動波的方法,對所觀測的恆星又有很大亮度等特別要求,因此不適用於許多恆星的測量。

Eurekalert 的消息說,卡內基科學研究所等科學家採用的這種測量恆星自轉的回轉年代學方法相當簡單,通過額外的校準觀測後,能計算很多恆星年齡。

該研究負責人卡內基科學研究所的天文學家珍妮弗‧凡薩德(Jennifer van Saders)解釋:「測定恆星的年齡非常重要,可以提高我們對天體系統生命週期的理解,我們可以根據星體的變化歷史對恆星及附近星體進行分類,並預測他們在未來會發生的變化。」

戴維斯博士說:「太陽45億歲了,我們知道它正處在這個臨界時期,所以認為它會在未來幾百萬年裏停止自轉放緩。」

研究者表示,太陽這種未來的變化趨勢可能會影響太陽與地球之間的相互作用方式,會讓人類受益。因為太陽會在其生命週期中的某一時間抬起腳離開剎車,停止速度的減慢,結果是高能粒子的釋放量減少以及太陽風暴的發生頻率減小。因此空間天氣事件威脅現代高科技的風險相應減少,當然也會顯著減低人類太空旅行的風險。

伯明翰太陽和恆星研究主管比爾‧卓別林(Bill Chaplin)教授表示,這項研究的意義重大,可促使人思考怎樣深入理解銀河系中太陽以及那些其他類太陽的恆星。◇