英文作者：Bruce Dorminey

作者稱其報(bào)道航天、天文學(xué)，并主持“宇宙爭(zhēng)議播客”（The Cosmic Controversy Podcast）。

我們這顆45億歲的黃矮星（yellow-dwarf star）曾經(jīng)是一個(gè)桀驁不攘的狂妄者，年輕時(shí)比中年時(shí)活躍得多。但隨著年齡和成熟度的增長(zhǎng)，機(jī)會(huì)往往會(huì)隨之而來(lái)，一篇新論文揭示了這是如何發(fā)生的。

在上個(gè)月發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通訊》(The Astrophysical Journal Letters)上的一篇論文中，作者認(rèn)為，地球上的生命，以及可能存在于圍繞著附近其他類日恒星的類地行星上的生命，可能受益于太陽(yáng)磁躍遷到相對(duì)靜止的過(guò)程。

該論文的第一作者、科羅拉多州戈?duì)柕前装茄芯抗?White Dwarf Research Corporation)的天文學(xué)家特拉維斯·梅特卡夫(Travis Metcalfe)告訴我，我們確定了這種磁轉(zhuǎn)換發(fā)生的年齡，對(duì)一顆類日恒星來(lái)說(shuō)是26到37億年之間的某個(gè)時(shí)間。

他說(shuō)，這證實(shí)了太陽(yáng)一定是在生命從海洋出現(xiàn)到陸地的同一時(shí)間進(jìn)入到磁休眠的。他指出，這表明尋找復(fù)雜生命的最佳地點(diǎn)可能是處于生命后半段的恒星。

在論文中，梅特卡夫和他的同事詳細(xì)描述了亞利桑那州大型雙筒望遠(yuǎn)鏡(LBT)對(duì)幾顆類日恒星的光譜觀測(cè)結(jié)果。作者寫(xiě)道，他們的目標(biāo)是測(cè)量并限制大范圍磁場(chǎng)的存在，從星光的偏振到精度小于0.01%。

為了幫助解釋這種恒星轉(zhuǎn)變，研究小組指出了一種被稱為“磁制動(dòng)”的過(guò)程。

梅特卡夫說(shuō)，在類日恒星中，旋轉(zhuǎn)與近表面沸騰運(yùn)動(dòng)(對(duì)流)的相互作用產(chǎn)生了磁場(chǎng)，這種機(jī)制被稱為恒星發(fā)電機(jī)。但他說(shuō)，類日恒星的自轉(zhuǎn)速度會(huì)隨著時(shí)間的推移而減慢，這是因?yàn)樗鼈兊暮阈秋L(fēng)與磁場(chǎng)相互作用的方式。

恒星從其表面流出的物質(zhì)流。但由于這種材料是帶電的，它沿著磁力線移動(dòng)到一段距離，此時(shí)磁場(chǎng)變得太弱，無(wú)法影響它。在那里，它有效地脫離了磁場(chǎng)，帶走了恒星的一些角動(dòng)量，隨著時(shí)間的推移，它逐漸變慢。這種所謂的“磁制動(dòng)”類似于旋轉(zhuǎn)的溜冰者伸出手臂來(lái)減速。

與對(duì)流運(yùn)動(dòng)相比，當(dāng)一顆恒星的旋轉(zhuǎn)變得太慢時(shí)，恒星發(fā)電機(jī)只能在更小的尺度上組織磁場(chǎng)。這些小規(guī)模的場(chǎng)與恒星風(fēng)的相互作用不那么強(qiáng)，所以角動(dòng)量損失很小，磁性制動(dòng)也減弱了。

為什么這很重要?

梅特卡夫說(shuō)，在開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的老恒星中發(fā)現(xiàn)減弱的磁制動(dòng)之前，天文學(xué)家假定磁制動(dòng)在類日恒星的整個(gè)生命周期中持續(xù)存在。他說(shuō):“我們現(xiàn)在知道，故事的中間有一個(gè)情節(jié)轉(zhuǎn)折，我們自己的太陽(yáng)已經(jīng)從正常的磁剎車過(guò)渡到減弱的磁剎車?！?/p>

太陽(yáng)是什么時(shí)候進(jìn)入這個(gè)轉(zhuǎn)變階段的?

梅特卡夫說(shuō)，通過(guò)對(duì)其他類太陽(yáng)恒星的觀察，我們最好的估計(jì)是，太陽(yáng)可能在數(shù)億年前就進(jìn)入了磁演化的新階段。他說(shuō)，這可能只是一個(gè)巧合，但這大概是地球上的生命從海洋出現(xiàn)到陸地的時(shí)候。

磁制動(dòng)真的與生命的開(kāi)始有關(guān)嗎?

梅特卡夫說(shuō)，減弱的磁制動(dòng)是恒星形成和維持磁場(chǎng)的基本方式發(fā)生變化的結(jié)果之一。他指出，這種變化可能還會(huì)為任何軌道行星以及它們上存在的任何生命創(chuàng)造一個(gè)更穩(wěn)定的“空間天氣”環(huán)境。他說(shuō)，這可能會(huì)增加復(fù)雜生命發(fā)展的機(jī)會(huì)，并促進(jìn)技術(shù)文明的進(jìn)步。

至于太陽(yáng)演化是如何影響地球上生命的出現(xiàn)的呢?

梅特卡夫說(shuō)，年輕的太陽(yáng)經(jīng)常用帶電粒子和輻射轟擊地球，這對(duì)在水下受到良好保護(hù)的生命來(lái)說(shuō)不是什么問(wèn)題。他說(shuō)，如果向減弱磁制動(dòng)的轉(zhuǎn)變使地球的“空間天氣”環(huán)境更適宜居住，那么復(fù)雜的生命可能開(kāi)始在地球表面扎根。

底線是什么?

梅特卡夫說(shuō):“如果我們想要找到復(fù)雜的生命和其他科技文明，也許我們應(yīng)該尋找處于生命后半段的恒星?！?/p>

我們這顆45億歲的黃矮星曾經(jīng)是一個(gè)桀驁不攘的狂妄者，年輕時(shí)比中年時(shí)活躍得多。但隨著年齡和成熟度的增長(zhǎng)，機(jī)會(huì)往往會(huì)隨之而來(lái)，一篇新論文揭示了這是如何發(fā)生的。