太陽(yáng)完全不對(duì)勁！

21世紀(jì)初，一組新的數(shù)據(jù)降低了太陽(yáng)表面的化學(xué)豐度，與天體物理學(xué)家使用的標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測(cè)的值相矛盾。

這些新的豐度經(jīng)常受到挑戰(zhàn)，通過(guò)了幾次新的分析。

由于它們似乎被證明是正確的，因此這取決于太陽(yáng)模型的適應(yīng)，特別是因?yàn)樗鼈優(yōu)橐话愕?span id="urosmtl" class="wpcom_tag_link">恒星研究提供了參考。

瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)(UNIGE)的一組天文學(xué)家與列日大學(xué)合作，開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的理論模型，解決了部分問(wèn)題：考慮到太陽(yáng)隨時(shí)間變化的自轉(zhuǎn)及其產(chǎn)生的磁場(chǎng)，他們能夠解釋太陽(yáng)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。

這項(xiàng)研究的結(jié)果發(fā)表在《自然·天文學(xué)》上。

該研究的第一作者、UNIGE天文學(xué)系研究員帕特里克·埃根伯格解釋說(shuō)：“太陽(yáng)是我們最能描述的恒星，因此它構(gòu)成了我們對(duì)恒星物理理解的一個(gè)基本測(cè)試。我們對(duì)太陽(yáng)的化學(xué)元素有豐富的測(cè)量，但也有對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的測(cè)量，就像地球一樣。”

這些觀(guān)測(cè)結(jié)果應(yīng)該與旨在解釋太陽(yáng)演化的理論模型預(yù)測(cè)的結(jié)果一致。

太陽(yáng)如何在核心燃燒它的氫？

能量是如何在那里產(chǎn)生，然后輸送到地表的？

化學(xué)元素如何在太陽(yáng)內(nèi)部漂移，同時(shí)受到自轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)的影響？

標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)模型。

該研究的合著者、UNIGE天文學(xué)系研究員蓋爾·布爾德根解釋說(shuō)，到目前為止，我們使用的標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)模型以非常簡(jiǎn)單的方式考慮了我們的恒星，一方面考慮了最深層中的化學(xué)元素的傳輸，另一方面考慮了自轉(zhuǎn)和內(nèi)部磁場(chǎng)，這一點(diǎn)到目前為止完全被忽視了。

然而，一切都很順利，直到21世紀(jì)初，一個(gè)國(guó)際科學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)太陽(yáng)豐度進(jìn)行了大幅修正，這要?dú)w功于改進(jìn)的分析。

新的豐度在太陽(yáng)模型的水域中引起了深刻的漣漪。

從那時(shí)起，沒(méi)有一個(gè)模型能夠復(fù)制通過(guò)日震學(xué)(太陽(yáng)振蕩分析)獲得的數(shù)據(jù)，特別是太陽(yáng)包層中氦的豐度。

旋轉(zhuǎn)場(chǎng)和磁場(chǎng)的新模型及其關(guān)鍵作用。

UNIGE團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的新太陽(yáng)模型不僅包括過(guò)去可能更快的自轉(zhuǎn)演化，還包括它造成的磁不穩(wěn)定性。

“在我們的恒星模型中，我們絕對(duì)必須同時(shí)考慮旋轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)對(duì)化學(xué)元素傳輸?shù)挠绊憽?/p>

帕特里克·埃根伯格說(shuō)：“考慮到對(duì)地球生命至關(guān)重要的化學(xué)元素是在恒星的核心中煮熟的，這對(duì)太陽(yáng)和整個(gè)恒星物理都很重要，并對(duì)宇宙的化學(xué)演化有直接影響。”

新的模型不僅正確地預(yù)測(cè)了太陽(yáng)外層的氦濃度，而且還反映了鋰的濃度，這一點(diǎn)到目前為止一直拒絕建模。

帕特里克·埃根伯格解釋說(shuō)：新模型正確地再現(xiàn)了氦的豐度，這是因?yàn)榇艌?chǎng)施加的太陽(yáng)內(nèi)部自轉(zhuǎn)產(chǎn)生了湍流混合，防止了這種元素太快地落向恒星中心；同時(shí)，太陽(yáng)表面觀(guān)察到的鋰的豐度也被復(fù)制，因?yàn)檫@種混合將鋰輸送到高溫區(qū)域，在那里它被摧毀。

這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有完全解決。

然而，新的模型并不能解決日震學(xué)提出的所有挑戰(zhàn)。該論文的合著者、UNIGE研究員塞巴斯蒂安·薩蒙解釋說(shuō)：“多虧了日震學(xué)，我們知道物質(zhì)的對(duì)流運(yùn)動(dòng)在哪個(gè)區(qū)域開(kāi)始，也就是太陽(yáng)表面下199,500公里處。然而，太陽(yáng)的理論模型預(yù)測(cè)的深度偏移量為10,000公里！”

如果新模式仍然存在問(wèn)題，它將打開(kāi)一扇新的理解之門(mén)：“多虧了新模式，我們闡明了能夠幫助我們解決這一關(guān)鍵差異的物理過(guò)程?！?/p>

類(lèi)太陽(yáng)恒星的更新。

蓋爾·布爾德根在詳細(xì)介紹下一步的工作時(shí)說(shuō)：“我們將不得不修改迄今為止我們所研究的太陽(yáng)型恒星的質(zhì)量、半徑和年齡?！?/p>

事實(shí)上，在大多數(shù)情況下，太陽(yáng)物理學(xué)被轉(zhuǎn)移到靠近太陽(yáng)的案例研究中。

因此，如果分析太陽(yáng)的模型被修改，這種更新也必須對(duì)其他類(lèi)似于我們的恒星進(jìn)行。

帕特里克·埃根伯格指出：“如果我們想要更好地描述行星的宿主恒星，例如在柏拉圖任務(wù)的框架內(nèi)，這一點(diǎn)尤其重要?！?/p>

這個(gè)由24個(gè)望遠(yuǎn)鏡組成的天文臺(tái)將于2026年飛往拉格朗日點(diǎn)2(距離地球150萬(wàn)公里，與太陽(yáng)相對(duì))，以發(fā)現(xiàn)和描述小行星的特征，并提煉它們的主恒星的特征。