Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các ngôi sao khác nhau có thể thể hiện mức độ hoạt động khác nhau. Các dấu hiệu hoạt động của mặt trời của Mặt trời khá yếu trên quy mô thiên văn. Những ngôi sao khác hoạt động mạnh hơn gấp mười lần. Trong khi các nhà nghiên cứu đã xác định các từ trường được tạo ra bên trong các ngôi sao trong một quy trình động lực là các yếu tố thúc đẩy hoạt động chính xác của máy phát điện này không rõ ràng. Các nhà khoa học hiện nay thấy rằng một cơ chế động lực học phổ biến, phụ thuộc vào nhiễu loạn đóng một vai trò quan trọng đối với hoạt động của sao trong tất cả các giai đoạn của quá trình tiến hóa sao.
Các ngôi sao khác nhau có thể thể hiện mức độ hoạt động khác nhau. Các dấu hiệu hoạt động của mặt trời của Mặt trời khá yếu trên quy mô thiên văn. Những ngôi sao khác hoạt động mạnh hơn gấp mười lần. Trong khi các nhà nghiên cứu đã xác định các từ trường được tạo ra bên trong các ngôi sao trong một quy trình động lực là các yếu tố thúc đẩy hoạt động chính xác của máy phát điện này không rõ ràng. Các nhà khoa học hiện nay thấy rằng một cơ chế động lực học phụ thuộc vào nhiễu loạn phổ biến đóng một vai trò quan trọng đối với hoạt động của sao trong tất cả các giai đoạn của quá trình tiến hóa sao.
Trong phần trong của chúng, các ngôi sao được cấu trúc theo kiểu xếp lớp giống như củ hành. Ở những nơi có nhiệt độ như mặt trời, lõi được theo sau bởi vùng bức xạ. Ở đó, nhiệt từ bên trong được dẫn ra ngoài bằng phương tiện bức xạ. Khi plasma sao trở nên lạnh hơn ở bên ngoài, sự vận chuyển nhiệt bị chi phối bởi dòng plasma: plasma nóng từ bên trong nổi lên bề mặt, nguội đi và lại chìm xuống. Quá trình này được gọi là đối lưu. Đồng thời vòng quay của ngôi sao phụ thuộc vào vĩ độ sao đưa ra các chuyển động cắt. Cả hai quá trình xoắn và xoắn các đường sức từ và tạo ra từ trường phức tạp của một ngôi sao trong một quy trình động lực chưa được hiểu đầy đủ.
“Thật không may, chúng ta không thể nhìn thẳng vào Mặt trời và các ngôi sao khác để thấy các quá trình này hoạt động mà phải dùng đến các phương pháp gián tiếp hơn”, Tiến sĩ Jyri Lehtinen từ Viện nghiên cứu hệ mặt trời Max Planck (MPS) ở Đức và là tác giả đầu tiên của bài báo mới được công bố hôm nay trên tạp chí Thiên văn học . Trong nghiên cứu hiện tại của họ, các nhà nghiên cứu đã so sánh mức độ hoạt động của các ngôi sao khác nhau và mặt khác là tính chất quay và đối lưu của chúng. Mục tiêu là để xác định, thuộc tính nào có ảnh hưởng mạnh đến hoạt động. Điều này có thể giúp hiểu được các chi tiết cụ thể của quy trình máy phát điện bên trong.
Một số mô hình của máy phát điện sao đã được đề xuất trong quá khứ nhưng hai mô hình chính chiếm ưu thế. Trong khi một trong số họ nhấn mạnh hơn vào vòng quay và chỉ giả định các hiệu ứng tinh tế của dòng chảy đối lưu thì cái còn lại phụ thuộc rất nhiều vào sự đối lưu hỗn loạn. Trong loại đối lưu này, plasma sao nóng không nổi lên bề mặt theo chuyển động an thần quy mô lớn. Thay vào đó, dòng chảy mạnh mẽ quy mô nhỏ chiếm ưu thế.
Để tìm bằng chứng cho một hoặc hai trong hai mô hình, Lehtinen và các đồng nghiệp của mình lần đầu tiên đã xem xét 224 ngôi sao rất khác nhau. Mẫu của họ chứa cả hai ngôi sao theo trình tự chính, có thể nói là trong giai đoạn đầu của cuộc đời chúng, và những ngôi sao khổng lồ lớn hơn, tiến hóa hơn. Thông thường, cả hai tính chất đối lưu và quay của các ngôi sao đều thay đổi khi có tuổi. So với các ngôi sao theo trình tự chính, các ngôi sao tiến hóa thể hiện vùng đối lưu dày hơn thường mở rộng trên phần lớn đường kính của ngôi sao và đôi khi thay thế hoàn toàn vùng bức xạ. Điều này dẫn đến thời gian quay vòng dài hơn cho vận chuyển nhiệt đối lưu. Đồng thời, vòng quay thường chậm lại.
Trong nghiên cứu của họ, các nhà nghiên cứu đã phân tích một bộ dữ liệu thu được tại Đài thiên văn Mount Wilson ở California (Hoa Kỳ) trong nhiều năm đã ghi lại sự phát xạ của các ngôi sao theo bước sóng điển hình của các ion canxi được tìm thấy trong plasma sao. Những phát thải này không chỉ tương quan với mức độ hoạt động của các ngôi sao. Xử lý dữ liệu phức tạp cũng giúp có thể suy ra chu kỳ quay của các ngôi sao.
Giống như Mặt trời, các ngôi sao đôi khi bị lõm vào các vùng có cường độ từ trường cực cao được gọi là các vùng hoạt động, thường liên quan đến các điểm tối trên bề mặt có thể nhìn thấy của các ngôi sao. Giáo sư Tiến sĩ Maarit Käpylä từ Đại học Aalto ở Phần Lan, người cũng đứng đầu nhóm nghiên cứu “Solar và Stellar Động lực học “tại MPS, giải thích. Tuy nhiên, vì khí thải sao cũng có thể dao động do các tác động khác, việc xác định các biến thể định kỳ – đặc biệt là trong thời gian dài – là khó khăn.
Tiến sĩ Nigul Olspert từ MPS, người đã phân tích cho biết: “Một số ngôi sao mà chúng tôi nghiên cứu cho thấy thời gian quay trong vài trăm ngày và đáng ngạc nhiên là vẫn có mức độ hoạt động từ tính tương tự như các ngôi sao khác và đáng chú ý là cả chu kỳ từ tính như Mặt trời”. dữ liệu. Mặt trời, so sánh, quay khá nhanh với thời gian quay chỉ khoảng 25 ngày tại xích đạo mặt trời. Thời gian quay vòng đối lưu được tính bằng phương pháp mô hình cấu trúc sao có tính đến khối lượng, thành phần hóa học và giai đoạn tiến hóa của mỗi ngôi sao.
Phân tích của các nhà khoa học cho thấy mức độ hoạt động của một ngôi sao không – như đã được đề xuất bởi các nghiên cứu khác dựa trên các mẫu nhỏ hơn và đồng đều hơn, chỉ bao gồm các sao trình tự chính – chỉ phụ thuộc vào vòng quay của nó. Thay vào đó, chỉ khi tính toán đối lưu, hành vi của các ngôi sao theo trình tự chính và các ngôi sao tiến hóa mới có thể được hiểu theo cách thống nhất. Sự kết hợp của xoay và đối lưu xác định mức độ hoạt động của một ngôi sao. Kết quả của các nhà khoa học cho thấy các thang đo có lợi cho cơ chế máy nổ bao gồm cả sự đối lưu hỗn loạn.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Viện nghiên cứu hệ mặt trời Max Planck . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :