我們的根據新的研究,可能產生災難性超級耀斑的頻率遠比之前想像的要高得多,甚至可能很快就會出現。
超級耀斑是太陽超級風暴,其威力是普通太陽風暴的數千倍, 能夠當它們炸毀電子產品、擦除資料伺服器並將衛星從太空中墜落時。
過去透過觀察與我們相似的恆星進行的研究表明,超級耀斑可能每隔幾千年就會發生一次。但現在,一項針對 56,000 顆類太陽恆星的新研究表明,像我們這樣的恆星經歷強大超級耀斑的頻率可能比我們想像的要高得多——大約每個世紀一次。然而,一些關鍵問題仍然存在。研究人員於 12 月 13 日在期刊上發表了他們的研究結果科學。
“我們的結果表明,具有類太陽[恆星]的恆星......確實可以產生超級耀斑,”瓦列裡·瓦西里耶夫馬克斯普朗克研究所的博士生研究,在一封電子郵件中告訴《生活科學》。 「超級耀斑期間的電離輻射、紫外線和 X 射線(以及來自 [,從太陽發射的等離子波]如果它伴隨著超級耀斑)可能會產生重大影響。對地球大氣層、磁層和技術系統的影響等細節是進一步研究的重要課題。
太陽是一個巨大的等離子體球,其帶電離子在其表面旋轉,產生強大的能量。由於磁力線不能互相交叉,有時這些場會在突然斷裂之前打結,從而發射稱為「輻射」的爆發。,有時伴隨著巨大的日冕物質拋射(CME)。
如果這些爆發面臨,耀斑產生的 X 射線和紫外線輻射將電子從在高層大氣中,形成一個電離屏,高頻無線電波無法反彈,導致無線電中斷。這些停電發生在耀斑期間被太陽照亮的區域,持續一到兩個小時。
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近代史上最大的太陽風暴之一是 1859 年的太陽風暴,其釋放的能量與 100 億枚 1 兆噸原子彈大致相同。撞擊地球後,強大的太陽粒子流點燃了世界各地的電報系統,並導致比滿月的光更亮的極光出現在加勒比海以南的地方。
但也有一些證據,例如在古老的樹木年輪中發現的這一現象表明,我們的太陽可能產生比卡林頓事件強數百倍的耀斑。如果這些風暴指向地球,可能會造成災難性的後果。
為了調查太陽產生超級耀斑的可能性,這項新研究的研究人員使用了克卜勒太空望遠鏡研究了 56,450 顆恆星,在 2009 年至 2013 年間識別出來自 2,527 顆像太陽一樣的恆星的 2,889 次超級耀斑。
與先前的研究相比,這是毀滅性超級耀斑發生頻率的顯著提高,研究人員將這一結果歸因於過去實驗中的偏差,例如僅測量自轉週期與太陽相似的恆星。
由於大多數自轉週期(與太陽活動有關)很難探測到,這導致許多像我們這樣的恆星被排除在先前的觀測之外。但這項研究背後的天文學家開發了一種新方法來解決這些偏見。
瓦西里耶夫說:“我們採用了我們小組開發的一種新的耀斑檢測方法,以識別光曲線和亞像素分辨率圖像中的耀斑源,並考慮到儀器效應。” “這種方法首次應用於探測超級耀斑,從而能夠分析更大的恆星樣本。”
然而,儘管研究結果令人不安,但研究中的一些假設仍未被探討。其中包括我們自己的太陽和他們觀察到的耀斑類太陽恆星之間可能存在未觀察到的差異。例如,這些耀斑恆星中有 30% 以雙星形式存在——兩顆恆星繞著一個共同的重心運行——這可能會透過潮汐相互作用引發超級耀斑。
研究人員表示,在我們確定太陽可能很快就會用超級耀斑襲擊地球之前,需要對此類未解決的問題進行進一步調查。
同時,他們建議對太陽進行更好的預測,以預測它何時可能會發出下一次極端的脾氣——計劃中的發射將有助於這項努力。2031年的守夜號探測器。
「我希望人們在閱讀我們的論文後仔細調查[這個問題],」瓦西里耶夫說。