Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Theo tiêu chuẩn vũ trụ, mặt trời cực kỳ đơn điệu. Lần đầu tiên, các nhà khoa học so sánh mặt trời với hàng trăm ngôi sao khác có chu kỳ quay tương tự. Hiển thị hầu hết các biến thể mạnh mẽ hơn nhiều. Điều này đặt ra câu hỏi liệu mặt trời đã trải qua giai đoạn yên tĩnh lạ thường trong nhiều thiên niên kỷ.
Mức độ mà hoạt động của mặt trời (và do đó số lượng vết đen mặt trời và độ sáng mặt trời) khác nhau có thể được xây dựng lại bằng nhiều phương pháp khác nhau – ít nhất là trong một khoảng thời gian nhất định. Từ năm 1610, đã có những ghi chép đáng tin cậy về các vết đen mặt trời bao phủ Mặt trời; sự phân bố các loại phóng xạ carbon và berili trong các vòng cây và lõi băng cho phép chúng ta đưa ra kết luận về mức độ hoạt động của mặt trời trong 9.000 năm qua. Trong khoảng thời gian này, các nhà khoa học tìm thấy những biến động thường xuyên có sức mạnh tương đương như trong những thập kỷ gần đây. “Tuy nhiên, nhà khoa học MPS, Tiến sĩ Timo Reinhold, tác giả đầu tiên của nghiên cứu mới cho biết so với toàn bộ tuổi thọ của Mặt trời, 9.000 năm giống như chớp mắt”. Rốt cuộc, ngôi sao của chúng ta đã gần 4,6 tỷ năm tuổi. “
Vì không có cách nào để tìm ra Mặt trời hoạt động như thế nào trong thời nguyên thủy, các nhà khoa học chỉ có thể nhờ đến các ngôi sao: Cùng với các đồng nghiệp từ Đại học New South Wales ở Úc và Trường Nghiên cứu Vũ trụ ở Hàn Quốc, các nhà nghiên cứu của MPS điều tra, liệu Mặt trời có hành xử “bình thường” so với các ngôi sao khác hay không. Điều này có thể giúp phân loại hoạt động hiện tại của nó.
Để kết thúc này, các nhà nghiên cứu đã chọn các ngôi sao ứng cử viên giống với Mặt trời trong các thuộc tính quyết định. Ngoài nhiệt độ bề mặt, tuổi và tỷ lệ các nguyên tố nặng hơn hydro và heli, các nhà nghiên cứu đã xem xét trên tất cả ở giai đoạn quay. “Tốc độ mà một ngôi sao quay quanh trục của chính nó là một biến số quan trọng”, Giáo sư Tiến sĩ Sami Solanki, giám đốc tại MPS và đồng tác giả của ấn phẩm mới giải thích. Vòng quay của một ngôi sao góp phần tạo ra từ trường của nó trong một quy trình động lực trong phần bên trong của nó. Từ trường là động lực chịu trách nhiệm cho mọi biến động trong hoạt động. Trạng thái của từ trường xác định tần suất Mặt trời phát ra bức xạ năng lượng và ném các hạt ở tốc độ cao vào không gian trong các vụ phun trào dữ dội.
Một danh mục toàn diện chứa các chu kỳ quay của hàng ngàn ngôi sao chỉ có sẵn trong vài năm qua. Nó dựa trên dữ liệu đo từ Kính viễn vọng Không gian Kepler của NASA đã ghi lại sự dao động độ sáng của khoảng 150.000 ngôi sao theo trình tự chính (tức là những ngôi sao ở giữa thời gian sống của chúng) từ năm 2009 đến 2013. Các nhà nghiên cứu đã quét mẫu vật khổng lồ này và chọn những ngôi sao đó xoay một lần quanh trục của chính chúng trong vòng 20 đến 30 ngày. Mặt trời cần khoảng 24,5 ngày cho việc này. Các nhà nghiên cứu đã có thể thu hẹp hơn nữa mẫu này bằng cách sử dụng dữ liệu từ Kính viễn vọng Không gian Gaia Châu Âu. Cuối cùng, vẫn còn 369 ngôi sao cũng giống với Mặt trời trong các tính chất cơ bản khác.
Phân tích chính xác về sự thay đổi độ sáng của những ngôi sao này từ năm 2009 đến 2013 cho thấy một bức tranh rõ ràng. Trong khi giữa các pha hoạt động và không hoạt động, bức xạ mặt trời dao động trung bình chỉ 0,07%, các ngôi sao khác cho thấy sự biến động lớn hơn nhiều. Biến động của chúng thường mạnh gấp năm lần. “Chúng tôi đã rất ngạc nhiên khi hầu hết các ngôi sao giống như Mặt trời hoạt động mạnh hơn Mặt trời rất nhiều”, Tiến sĩ Alexander Shapiro của MPS, người đứng đầu nhóm nghiên cứu “Kết nối các biến số của mặt trời và sao” chia sẻ thêm.
Tuy nhiên, không thể xác định chu kỳ quay của tất cả các ngôi sao được quan sát bởi kính viễn vọng Kepler. Để làm điều này, các nhà khoa học phải tìm ra một số lần xuất hiện lại theo định kỳ trong lightcurve của ngôi sao. Những chấm này có thể được truy trở lại các ngôi sao làm tối bề mặt sao, xoay ra khỏi tầm nhìn của kính viễn vọng và sau đó xuất hiện lại sau một khoảng thời gian cố định. Reinhold giải thích: “Đối với nhiều ngôi sao, sự tối màu định kỳ như vậy không thể được phát hiện; chúng bị mất trong tiếng ồn của dữ liệu đo được và trong quá trình dao động độ sáng quá mức”. Nhìn qua kính viễn vọng Kepler, ngay cả Mặt trời cũng không tiết lộ chu kỳ quay của nó.
Do đó, các nhà nghiên cứu cũng nghiên cứu hơn 2500 ngôi sao giống như Mặt trời với chu kỳ quay không xác định. Độ sáng của chúng dao động ít hơn nhiều so với nhóm khác.
Những kết quả này cho phép hai cách giải thích. Có thể có một sự khác biệt cơ bản vẫn chưa giải thích được giữa các ngôi sao với chu kỳ quay đã biết và chưa biết. Shapiro nói: “Thật là có thể hình dung được rằng các ngôi sao có chu kỳ quay được biết đến và giống như Mặt trời cho chúng ta thấy những biến động cơ bản trong hoạt động mà Mặt trời có khả năng”. Điều này có nghĩa là ngôi sao của chúng ta đã yếu đi một cách bất thường trong 9.000 năm qua và trên các giai đoạn quy mô rất lớn với các dao động lớn hơn nhiều cũng có thể xảy ra.
Tuy nhiên, không có lý do cho mối quan tâm. Trong tương lai gần, không có dấu hiệu nào cho thấy sự “hiếu động” như vậy. Ngược lại: Trong thập kỷ qua, Mặt trời đã thể hiện mình hoạt động khá yếu, thậm chí theo tiêu chuẩn thấp của chính nó. Dự đoán hoạt động trong mười một năm tới cho thấy điều này sẽ không thay đổi sớm.
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 :