太陽經常噴出大量電漿,稱為日冕物質拋射(CME)。通常與耀斑亮度暴增現象同時發生,有時足以擾亂地球磁層,甚至破壞現代電網。然而,年輕太陽是否比現在更狂暴?京都大學行方宏介領軍的國際團隊,以觀測試圖解開謎團,論文近期刊登於《自然》期刊。
科學家以往認為年輕太陽活動比現在更活躍,當時CME可能對地球、火星和金星早期環境造成嚴重影響,甚至影響地球生命出現和演化。儘管我們無法回到過去,科學家仍試圖研究與太陽類似的恆星以了解太陽的過去。但宇宙其他年輕類太陽恆星的CME到底和太陽有多相似,也都不清楚。為了解決這個問題,京都大學名方康介等學者組成的國際團隊,試圖檢驗年輕的類太陽恆星是否產生類似太陽的CME。
團隊結合哈伯太空望遠鏡的紫外線觀測數據,以及日本與韓國地面望遠鏡光學觀測數據,目標是年輕類太陽恆星「天龍座EK星」。哈伯望遠鏡觀測對高溫電漿敏感的遠紫外線發射線,三台地面望遠鏡同時觀測氫的「Hα線」追蹤較冷電漿活動。
觀測結果首次證實天龍座EK星射出不同溫度的CME。團隊發現,溫度高達10萬K的高溫電漿以秒速300~550公里噴出,約10分鐘後,溫度約1萬K的較冷氣體以秒速70公里噴出。熱電漿攜帶能量比冷電漿更多,代表過去頻繁發生的強CME可能驅動強烈的衝擊波和高能粒子,侵蝕或改變行星早期大氣層狀態。
理論和實驗研究支持強CME和高能量粒子觸發生物分子產生和溫室氣體有關鍵作用,生物分子和溫室氣體對早期行星是否有生命出現及維持問題相當重要。這項發現對理解行星適居性、地球乃至其他星球生命出現的條件都有重大意義。
(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖為藝術家想像年輕太陽射出不同溫度的日冕物質,較熱較快的拋射物為藍色區,較冷較慢拋射物為紅色區,來源:NAOJ)






