자기 활동은 외계 행성의 거주 가능성에 중요한 역할을 합니다.

천문학자들은 일부 별이 예기치 않게 강한 표면 자기장을 자랑한다는 증거를 발견했으며, 이는 별이 어떻게 진화하는지에 대한 현재 모델에 도전하는 발견입니다.

태양과 같은 별에서 표면 자기는 손으로 돌리는 손전등의 내부 작동과 유사한 과정인 별의 회전과 연결되어 있습니다. 강한 자기장은 자기 흑점 지역의 중심부에서 볼 수 있으며 다양한 우주 기상 현상을 일으킵니다. 지금까지 저질량 별(매우 빠르게 또는 상대적으로 느리게 회전할 수 있는 태양보다 질량이 작은 천체)은 매우 낮은 수준의 자기 활동을 보이는 것으로 생각되어 이상적인 호스트 스타로 준비되었습니다. 잠재적으로 거주 가능한 행성.

오늘 발표된 새로운 연구에서 천체 물리학 저널 편지, 오하이오 주립 대학의 연구원들은 별의 표면과 핵이 같은 속도로 회전하기 시작한 다음 떨어져 표류할 때 코어-엔벨로프 디커플링(core-envelope decoupling)이라는 새로운 내부 메커니즘이 차가운 별에서 자기장을 강화하는 원인일 수 있다고 주장합니다. , 수십억 년 동안 방사선을 강화하고 인근 외계 행성의 거주 가능성에 영향을 미칠 수 있는 과정입니다.

이번 연구는 이번 연구의 주 저자이자 오하이오 주립대 천문학 대학원생인 라이라 카오(Lyra Cao)와 공저자인 오하이오 주립대 천문학 교수인 마크 핀소노(Marc Pinsonneault)가 올해 초 개발한 기술 덕분에 가능했다. 성점 및 자기장 측정을 특성화합니다.

낮은 질량의 별이 은하수에서 가장 흔한 별이고 종종 외계 행성의 호스트이지만 과학자들은 그에 대해 상대적으로 거의 알지 못한다고 Cao는 말했습니다.

수십 년 동안 질량이 낮은 별의 물리적 과정은 태양형 별의 물리적 과정을 따른다고 가정했습니다. 별은 자전 속도가 느려짐에 따라 각운동량을 점차 잃기 때문에 천문학자들은 항성 회전을 별의 물리적 과정의 특성과 동료 및 주변 환경과 상호 작용하는 방식을 이해하는 장치로 사용할 수 있습니다. 그러나 별의 회전 시계가 제자리에서 멈춘 것처럼 보이는 경우가 있다고 Cao는 말했습니다.

Sloan Digital Sky Survey의 공개 데이터를 사용하여 프레세페 또는 벌집 성단으로도 알려진 별 침대인 M44에 있는 136개의 별 샘플을 연구한 결과 팀은 이 지역의 저질량 별의 자기장이 많이 나타난다는 것을 발견했습니다. 현재 모델이 설명할 수 있는 것보다 더 강력합니다.

이전 연구에서는 벌집 성단에 현재의 회전 진화 이론을 거스르는 많은 별들이 있다는 사실이 밝혀졌지만, Cao 팀의 가장 흥미로운 발견 중 하나는 이 별들의 자기장이 현재 모델에서 예측한 것보다 훨씬 더 강할 수 있다는 점입니다. .

“자기 강화와 회전 이상 사이의 연관성을 보는 것은 믿을 수 없을 정도로 흥미로웠습니다.”라고 Cao는 말했습니다. “여기에 흥미로운 물리학이 있을 수 있음을 나타냅니다.” 연구팀은 또한 별의 핵과 외피를 동기화하는 과정이 태양에서 볼 수 있는 것과는 완전히 다른 기원을 가진 별에서 발견되는 자기를 유도할 수 있다는 가설을 세웠습니다.

Cao는 “우리는 이 별들의 자력을 구동하는 다른 종류의 다이나모 메커니즘이 있다는 증거를 찾고 있습니다.”라고 말했습니다. “이 작업은 별 물리학이 다른 분야에 놀라운 영향을 미칠 수 있음을 보여줍니다.”

연구에 따르면 이러한 발견은 천체물리학, 특히 다른 행성의 생명체를 찾는 데 있어 우리의 이해에 중요한 의미를 갖는다. “이 강화된 자력을 경험하는 별은 고에너지 방사선으로 행성을 강타할 가능성이 높습니다.”라고 Cao는 말했습니다. “이 효과는 일부 별에서 수십억 년 동안 지속될 것으로 예상되므로 거주 가능성에 대한 우리의 생각에 어떤 영향을 미칠지 이해하는 것이 중요합니다.”

그러나 이러한 발견은 외계 존재에 대한 탐색을 방해해서는 안됩니다. 추가 연구를 통해 팀의 발견은 생명체를 호스팅할 수 있는 행성계를 찾을 수 있는 위치에 대한 더 많은 통찰력을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 여기 지구에서 Cao는 팀의 발견이 항성 진화의 더 나은 시뮬레이션과 이론적 모델로 이어질 수 있다고 믿습니다.

Cao는 “다음으로 할 일은 강화된 자성이 훨씬 더 큰 규모로 발생한다는 것을 확인하는 것”이라고 말했습니다. “전단력이 강화된 자기를 경험할 때 이 별의 내부에서 무슨 일이 일어나고 있는지 이해할 수 있다면 과학을 새로운 방향으로 이끌 것입니다.”

이 연구는 Alfred P. Sloan 재단, 미국 에너지부 과학국 및 국립과학재단의 지원을 받았습니다. 하와이 대학교의 Jennifer van Saders도 공동 저자였습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/07/230717180004.htm