幾個世紀(jì)以來，太陽黑子一直被觀察到，中國天文學(xué)家在公元前364年首次提供了書面紀(jì)錄。1612年，伽利略觀察到太陽黑子并得出結(jié)論，太陽正在旋轉(zhuǎn)。
但天文學(xué)家現(xiàn)在知道恒星不會像固體球一樣旋轉(zhuǎn);不同的緯度以不同的速度旋轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱為“緯度較差自轉(zhuǎn)”(latitudinal differential rotation)。在太陽赤道處一個完整的旋轉(zhuǎn)需要大約25天，而較高的緯度旋轉(zhuǎn)得更慢。在太陽的兩極附近，一次完整的旋轉(zhuǎn)需要大約31天。較差自轉(zhuǎn)被認(rèn)為在產(chǎn)生磁場和太陽黑子中起主要作用。
現(xiàn)在，紐約大學(xué)，馬克斯普朗克太陽系研究所(MPS)和哥廷根大學(xué)(University of Göttingen)的研究人員測量了13顆恒星的較差自轉(zhuǎn)模式，其質(zhì)量與太陽相似，發(fā)現(xiàn)赤道速度比預(yù)期的要快。
但他們驚訝地發(fā)現(xiàn)測得的速度高于太陽觀測到的速度，赤道地區(qū)的旋轉(zhuǎn)速度是高緯度地區(qū)的兩倍。數(shù)值模型沒有預(yù)測到這種差異。
速度是根據(jù)恒星外層對流層產(chǎn)生的聲波振動計算出來的。這些振動的頻率用于確定不同緯度區(qū)域的旋轉(zhuǎn)速度。
“利用美國NASA克卜勒(Kepler)任務(wù)的觀測數(shù)據(jù)，我們現(xiàn)在可以用星震學(xué)(stars with asteroseismology)探測恒星的內(nèi)部，并確定它們在不同緯度和深度的旋轉(zhuǎn)剖面，”MPS主任勞倫特吉茲(Laurent Gizon)說。
恒星太遠(yuǎn)了，無法在天文圖象中得到解決，因它們是點(diǎn)狀的。然而，科學(xué)家們可以使用星震學(xué)間接獲得恒星內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
這項(xiàng)工作很重要，因?yàn)樗砻�，星震學(xué)具有極大的潛質(zhì)，可以幫助我們理解恒星的內(nèi)部運(yùn)作。“關(guān)于恒星較差自轉(zhuǎn)的信息是理解驅(qū)動磁場活動過程的關(guān)鍵，”Gizon說。了解更多關(guān)于恒星如何旋轉(zhuǎn)和產(chǎn)生恒星磁場的知識，可以幫助我們進(jìn)一步了解太陽“發(fā)電機(jī)”，即產(chǎn)生太陽磁場的物理過程。
然而，必須研究更多類似太陽的恒星才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。2026年，歐洲太空總署將發(fā)射PLATO任務(wù)(一項(xiàng)系外行星任務(wù)，如克卜勒)，藉由星震學(xué)來精確的描繪成千上萬顆明亮的類太陽恒星。大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)將是研究恒星物理及其演化的關(guān)鍵。
責(zé)編：微科普