恆星與其巨行星糾纏在一起,經歷超活躍磁場週期

天倉五 (Tau Boo) 恆星的磁場週期至少比太陽快 10 倍

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恆星和行星之間的關係通常是單向的——恆星統治著它的天體臣民,用輻射轟擊它們,用溫暖祝福它們。渺小的行星只能被動接受。但有時,一顆行星是如此巨大,又如此靠近它的恆星,以至於這個較小的天體可以對其恆星鄰居施加相當大的影響。

圍繞天倉五 (Tau Boötis) 恆星(簡稱天倉五 (Tau Boo))執行的行星就是這種情況。這個巨大的世界,質量是木星的六倍,於 1996 年被發現圍繞著距離太陽約 50 光年的明亮恆星執行。這顆被稱為天倉五b (Tau Boo b) 的行星,在其軌道上非常靠近恆星——不到地球與太陽之間距離的二十分之一——以至於它拖拽著恆星表面一起運動,從而使恆星的自轉與行星的軌道同步。

引力相互作用也可能驅動恆星磁場的超活躍翻轉。新的研究表明,恆星的磁極在一年或更短的時間尺度內反轉,因此磁場在兩年內迴圈回到其原始方向。研究人員表示,天倉五 (Tau Boo) 是繼太陽之後,第二個完整磁場週期被記錄下來的恆星。但天倉五 (Tau Boo) 的演變速度遠快於太陽相應的磁場週期,太陽的磁場週期需要 22 年才能完成


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這項研究已提交給《英國皇家天文學會月刊》發表,證實了早期基於僅幾年初步觀測的天倉五 (Tau Boo) 快速磁場週期的跡象。“當您只有三個資料點時,您可能會說這可能是一個週期,但最好獲得更多資料點以確保,”蘇格蘭聖安德魯斯大學的天體物理學家裡姆·法雷斯 (Rim Fares) 說。她本週在英國國家天文學會議上展示了新資料。

從 2006 年到 2011 年,法雷斯 (Fares) 和她的同事使用位於莫納克亞山的加拿大-法國-夏威夷望遠鏡和位於法國比利牛斯山的伯納德·李奧望遠鏡跟蹤了天倉五 (Tau Boo) 和其他九顆恆星的磁場。新的觀測結果支援了法雷斯 (Fares) 和她的同事在 2009 年提出的建議,即恆星的磁場週期持續約兩年,但研究人員尚無法精確測量週期的時長。“我們看到 12 個月後發生了翻轉。期間是否發生了其他翻轉?我們不能絕對確定,”法雷斯 (Fares) 說。

天倉五 (Tau Boo) 的大規模磁場快速振盪的原因尚未確定,但附近的行星是一個引人注目的嫌疑物件。“這顆恆星很有趣,因為它有一顆非常巨大的行星,”法雷斯 (Fares) 說。“它有一個非常巨大的熱木星,它執行得非常近。”行星的引力可能正在為恆星的對流層貢獻剪下力,在對流層中,翻滾的等離子體產生磁場。

對恆星(無論是否有行星)磁場的進一步研究將有助於闡明巨行星天倉五b (Tau Boo b) 對其主恆星的影響。法雷斯 (Fares) 和她的同事正在努力收集其他恆星的資料,但到目前為止,還沒有一顆恆星顯示出如此清晰的磁場反轉週期。“我們觀察到了一些極性翻轉,但它們中的大多數都非常混亂,”法雷斯 (Fares) 說。“我認為我們需要觀察更多才能確定這些恆星上是否存在週期。”

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