Известно что солнечные лучи достигают, Почему Солнце — это основной источник энергии на Земле?
На рисунке изображена одна из американских ветроэлектрических установок. Солнце — одна из миллиардов звёзд Млечного Пути, оно находится в одном из его спиральных рукавов — рукаве Ориона — на расстоянии 27 световых лет от центра Галактики. Галкин А. Люди наблюдали его с древнейших времён и связывали с сильнейшими богами своих пантеонов. Наше тело непрерывно поглощает и отдает инфракрасные лучи.
Какое количество метеорного вещества входит в атмосферу Земли ежесуточно?
Данные наблюдений позволяют считать, что в атмосфере всей Земли вспыхивает в сутки около миллионов метеоров, которые можно было бы увидеть невооруженным глазом в ночное время. Общее же число. Какое из государств в составе ООН имеет наибольшую территорию и какое наименьшую? Из входящих в ООН государств наибольшую территорию имеет Российская Федерация — 17 ,4 тысячи квадратных километров.
Россия является также самым большим по площади государством мира. Солнечный и тепловой удары Солнечному и тепловому ударам подвержены собаки любых возрастов, пола и окраса. Особенно часто страдают щенки.
Если не оказать своевременной помощи, то возникнут серьезные осложнения, которые могут закончиться смертью животного. Способствующие факторы — недостаток питьевой воды, содержание без активных движений, неустойчивость терморегуляции. В настоящее время, очевидно, что предметом СЗФ следует определить физическую систему, основные элементы которой суть Солнце, ближнее космическое пространство и планета Земля - ее твердое тело, гидросфера, атмосфера и магнитосфера и естественный спутник Луна [].
Эта физическая система представляет собою согласованный в своих частях механизм; конечно, необходимо изучение всех его частей и каждой части в отдельности, но изучение этих частностей должно выполняться с полным представлением обо всей названной физической системе как о целом. Все или почти все явления и процессы, наблюдаемые и исследуемые СЗФ, суть явления и процессы энергозависимые. Являясь основным источником энергии, Солнце своей деятельностью задает временные масштабы большинства процессов в системе Солнце-Земля.
Экспериментальные измерения полного потока энергии Солнца относятся к очень малому, по сравнению со всей историей Земли, промежутку времени, но основные фактические данные статистики звезд и объясняющие их теоретические представления современной астрофизики приводят к выводу о стабильности светимости Солнца для промежутков времени порядка миллиардов лет [2,8]. Все это находит подтверждение в палеоклиматических исследованиях.
Плотность потоков солнечного излучения в рентгеновском и далеком ультрафиолетовом диапазонах варьируется очень сильно - здесь имеют место и вариации солнечной активности с различной периодичностью, и отдельные солнечные вспышки [3,].
Эти вариации потока не могут изменить на заметные доли процента общий поток энергии, но оказывают решающее влияние на поглощение солнечного излучения и энергообмен в атмосфере на высотах км. Цикличность солнечной активности хорошо изучена на большом экспериментальном материале; в настоящее время известны летний, летний и летний солнечные циклы.
Известны циклы большой длительности - порядка 6 столетий; хорошо изучены вариации солнечной деятельности в пределах летнего цикла. Кроме того, в настоящее время в СЗФ известны натуральные процессы, имеющие четкий сезонный ход, суточную повторяемость, суточный ход. Сказанное выше объясняет временные масштабы процессов, исследуемых СЗФ, значимость многолетних однородных рядов наблюдений и невозможность решения отдельных проблем за 10 — 20 лет.
Исчерпывающее описание состояния системы Солнце — Земля и взаимодействия ее частей в прошлом и настоящем и прогнозирование этого состояния на будущее во всей совокупности электромагнитных и гравитационных взаимодействий, с учетом всех начальных и граничных условий и конкретных физических механизмов требует огромной исследовательской работы и пока далеко до завершения. Круг явлений и процессов, разыгрывающихся на Солнце, в околоземном пространстве, на планете и ее оболочках под воздействием Солнца, очень велик и разнообразен и открывает широкие возможности для исследователей.
Большое количество исследований в области СЗФ с точки зрения изучения системы Солнце — Земля выполнено на основе редукционизма. Этот методологический принцип предусматривает обстоятельное, всестороннее исследование отдельных частей, отдельных элементов системы и на этой основе формирование представлений о системе в целом.
Заслуживает внимания изучение системы Солнце- Земля как целого на основе интеграционного метода. Возможно, это позволит связать воедино результаты исследования различных частей и элементов системы и разработать более полное представление о названной системе и взаимодействии ее частей.
Подобная постановка вопроса не является новой, своеобразными примерами такого подхода к решению проблем СЗФ могу служить монографии Чижевского А. Представляется целесообразным определить перечень процессов и иных факторов, характеризующих состояние системы Солнце — Земля, собрать материалы наблюдений и проследить изменения состояний названной системы на протяжении несколько десятков лет.
В прошлом и позапрошлом веках на обширной глобальной сети обсерваторий накоплен большой материал наблюдений по всем дисциплинам солнечно-земной физики. Это дает возможность приступить к изучению многолетних изменений в системе Солнце — Земля. Собранный и скомпонованный упомянутый выше многолетний материал наблюдений открывает также известные возможности исследования многих явлений и процессов в природе, недоступных ранее для анализа.
Например, исследование климата верхней атмосферы или изучение основных закономерностей возникновения и развития спорадических структур ионизации. Такие исследования можно выполнить для длительного отрезка времени, при разных состояниях системы Солнце — Земля в разных условиях солнечной и магнитной активности и др.
Следует заметить, что долговременные изменения состояния системы Солнце — Земля возможно зафиксировать и проанализировать только на интервалах времени, значительно превышающие длительность солнечного цикла. Имеющийся материал наблюдений позволит выполнить лишь подобные предварительные исследования. Для выполнения таких исследований необходимо проследить за временными вариациями среднегодовых значений тех или иных параметров на протяжении нескольких десятилетий или столетий, проанализировать их особенности и сравнить их поведение с другими процессами в системе Солнце — Земля.
Сбор и сортировка информации выполнялась по схеме, приведенной на рисунке 1. Для каждого процесса были подготовлены среднегодовые значения соответствующих параметров. Первоначально было решено готовить информацию за столетие — с года по год. Но необходимо учитывать, что значительная часть информации о гелиосфере и верхней атмосфере получена лишь во второй половине прошлого столетия при выполнении Международных геофизических проектов [15] и измерениях с помощью космических аппаратов [16].
По отдельным видам наблюдений была собрана информация за период больший, чем названное выше столетие. Например, наблюдения за солнечной активностью числа Вольфа были начаты в году и проводились все эти годы непрерывно, также за длительное время доступна информация о состоянии магнитного поля Земли и приземной температуре воздуха.
Пространственные и временные масштабы Вселенной выходят далеко за рамки обсуждаемых здесь задач. По этой причине этот раздел ограничен краткими сведениями о Солнце и космических лучах галактического происхождения.
Солнце представляет собою звезду-карлик спектрального класса G 2. Масса Солнца. Радиус Солнца. Светимость Солнца. Солнце находится вблизи галактической плоскости на расстоянии несколько килопарсеков от центрального ядра Галактики.
Солнце является звездой главной последовательности. Обсуждая свойства звезд астрономы часто пользуются так называемой диаграммой Герцшпрунга — Рессела.
Эта диаграмма выполняется в координатах эффективная температура — светимость или в координатах спектральный класс — абсолютная звездная величина. На этой диаграмме четко выделяется ветвь, называющаяся главной последовательностью, образованная звездами, которые находятся в состоянии близком к устойчивому состоянию.
Солнце в соответствии со своим спектральным классом и светимостью располагается в средней части главной последовательности Рис. Солнце излучает энергию в широком диапазоне. Солнце является переменной звездой, то есть таким объектом, физические характеристики которого, например, светимость изменяются во времени.
Изменение физических характеристик Солнца имеют весьма сложный характер. Эти расчеты целесообразно учитывать в рассуждениях и моделировании эволюции климата. К физической изменчивости Солнца относятся и все процессы, связанные с Солнечной активностью.
Рисунок 2. Положение Солнца на диаграмме температура — светимость. Масса Солнца и его положение на диаграмме Герцшпрунга — Рессела являются, по мнению теоретиков-астрофизиков, гарантами стабильного состояния Солнца в ближайшие пять — шесть миллиардов лет [2,8].
Не все так считают. Астрофизик Пирс ван дер Меер Голландия анализируя в году материалы наблюдений за явлениями на Солнце, пришел к заключению о возможности крупнейшего катаклизма на Солнце в ближайшие 5 — 6 лет. С этим выводом многие специалисты не согласны. Космические лучи представляют собой поток стабильных частиц высоких энергий, примерно от 1 до ГэВ, поступающих на Землю из мирового пространства. Первичное космическое излучение изотропно в пространстве и неизменно во времени.
Подавляющая часть первичного космического излучения приходит на Землю из Галактики и лишь очень небольшая их доля связана c активностью Солнца. К настоящему времени основные регулярные и случайные вариации интенсивности космических лучей хорошо изучены. Здесь это явление предлагается использовать как источник информации о событиях в галактике. На рисунке 3 приведена относительная интенсивность потока космических лучей по материалам наблюдений обсерватории Climax [18].
Описание и анализ процессов протекающих в солнечной системе представляет собою весьма многогранную и весьма непростую задачу. Астрономия имеет в числе важнейших задач решение проблем происхождения и развития космических тел и образуемых ими систем, изучение положений и движений небесных тел в пространстве, определение их массы, размеров и формы.
Тела солнечной системы могут оказывать гравитационное воздействие на планету Земля, меняя наклон экватора к эклиптике, изменяя скорость прецессии, оказывая влияние на орбиту т.
Высказывались также соображения о влиянии диссимметрии солнечной системы на процессы на Земле [20]. Были неоднократные указания, что тела солнечной системы могут оказывать совокупное динамическое воздействие на протекание солнечного цикла [3,19].
Описать состояние солнечной системы в интересах задач СЗФ можно располагая данными о расстояниях от Земли до Солнца, Земли до центра масс солнечной системы и Солнца до центра масс иногда центр масс солнечной системы называют барицентром и данными о моментах количества движения относительно центра масс рис.
За триста лет Земля удалилась от Солнца — в году это расстояние составляло км, в году — км. Сведения общего характера о Солнце и его положении приведены в разделе Вселенная. При исследовании полного потока электромагнитного излучения Солнца специалисты используют различные способы описания этого потока [23,24] - непрерывный спектр фотосферы, линейчатый или фраунгоферов спектр, интегральный спектр, распределение энергии в спектре фотосферы и др.
В ряде случаев достаточно использовать интегральный спектр, представляющий собой реально наблюдаемый спектр Солнечного излучения, в котором на фоне непрерывного спектра видны линии поглощения.
В настоящее время известно спектральное распределение потока солнечного излучения в диапазоне от единиц ангстрема жесткий рентген до метрового радиодиапазона.
На рисунке 6 приведена схема спектрального распределения потока солнечного излучения. Спектральное распределение потока солнечного излучения. Здесь P плотность потока энергии солнечного излучения в. Схема рис. Хорошо видно существенное изменение плотности потока в ультрафиолетовой и рентгеновской части спектра. Эти изменения достигают порядков и более. Эта наиболее богатая энергией часть спектра полностью участвует в энергообмене в нижней и средней атмосфере. В этой части спектра влияние солнечной активности на изменение потока энергии очень незначительно.
Плотность потоков солнечного излучения в рентгеновском и далеком ультрафиолетовом диапазонах варьируется очень сильно циклы солнечной активности, вспышки. Количество энергии Солнца, испускаемое во всем диапазоне и получаемое по нормали единичной площадкой на границе земной атмосферы для среднего расстояния от Земли до Солнца в единицу времени, называется Солнечной постоянной.
Величина Солнечной постоянной S в некоторых справочниках определена в [25]. Первые измерения солнечной постоянной относятся к году; до недавнего времени эти измерения выполнялись на уровне земной поверхности, отличались сложной методикой и невысокой точностью.
За последние двадцать — двадцать пять лет за счет использования новых измерительных приборов, выноса измерительной техники за пределы атмосферы и широкого использования ЭВМ достигнут большой прогресс в части измерения солнечной постоянной.
Теперь эти измерения выполняются с высокой точностью и весьма регулярно. С анализом измерений солнечной постоянной можно познакомиться, например в [26,27]. Солнечная постоянная очень слабо —в пределах - зависит от среднего числа солнечных пятен. Утверждается также, что Солнечная постоянная изменялась в первой половине прошлого столетия в пределах. Исследования глобальных осцилляций фигуры Солнца привлекают внимание ученых, так как является дополнительным источником информации о его внутренней структуре.
Небольшой обзор методов таких измерений приведен в [28], в частности описываются наблюдения прохождения Меркурия по диску Солнца.
В этой публикации подчеркиваются методические сложности подобных измерений и обсуждаются вопросы систематических погрешностей наблюдений. Приводятся параметры и летних вариаций радиуса Солнца. Публикация богато иллюстрирована, табличных материалов не содержит.
На основе приведенных иллюстраций нами изготовлено два графика временных вариаций радиуса Солнца — рис. Этот рисунок пригоден для качественных сравнений и умозрительных заключений. Солнечная активность это совокупность явлений на Солнце, связанных с образованием солнечных пятен, факелов, флокуллов, волокон, протуберанцев, возникновением вспышек, сопровождающемся увеличением ультрафиолетового, рентгеновского и корпускулярного излучений [1]. Солнечная активность это результат сложного взаимодействия солнечной атмосферы, присутствующих в ней магнитных полей, конвективных движений и дифференциального вращения Солнца.
Количественно явления солнечной активности характеризуют условными индексами, например относительными числами солнечных пятен числа Вольфа или потоком радиоизлучения на волне Солнечная активность имеет устойчивый волнообразный, пульсационный характер.
Известны циклы большой длительности - порядка шести столетий; хорошо изучены вариации в пределах летнего цикла [2,9,10,29]. Известна также дневная повторяемость некоторых явлений, обусловленная вращением Солнца с синодическим периодом равным 27 дням [2]. Принято считать, что числа Вольфа вполне адекватно описывают состояние солнечной деятельности. Этот индекс широко используется в исследованиях по основным проблемам солнечно-земной физики.
Архив чисел Вольфа охватывает период — годы [9,10,30]. На рисунке 9 приведен временной ход среднегодовых значений чисел Вольфа за — годы. На рисунке 10 показан поток радиоизлучения среднегодовые значения в единицах sfu за — годы [18]. Представление о том, что у Солнца есть постоянное дипольное магнитное поле, возникло в позапрошлом столетии. Практические наблюдения и измерения магнитных полей на Солнце начаты в году Хэлом , систематические измерения выполняются с года в обсерваториях КрАО и Stanford.
Небольшой обзор по этому вопросу приведен, например, в [31]. Магнитные поля на Солнце измеряются главным образом по зеемановскому расщеплению линий поглощения в спектре Солнца.
Магнитное поле Солнца имеет очень сложную структуру. Принято различать магнитные поля солнечных пятен, активных областей вне пятен, униполярные магнитные области и общее магнитное поле. Сложность и многообразие процессов, связанных с возникновением и развитием магнитных полей привели к некоторой путанице в терминологии [32].
Под общим магнитным полем понимают теперь магнитное поле Солнца как звезды. Общее магнитное поле невелико и достигает напряженности не более 1 зрстеда той или иной полярности, напряженность этого поля меняется со временем. Общее магнитное поле Солнца тесным образом связано с межпланетным магнитным полем. На рисунке 11 показаны временные вариации среднегодовых значений напряженности общего магнитного поля Солнца [18]. Временные вариации среднегодовых значений напряженности общего магнитного поля Солнца.
Специалисты-астрофизики считают, что полярность общего магнитного поля Солнца изменяется каждый раз в максимуме очередного цикла [33]. Предметом особых наблюдений и исследований являются магнитные поля солнечных пятен. Пятнам присущи наиболее сильные поля, напряженность коих достигает эрстед. Эти поля подчиняются определенным законам изменения полярности с циклом солнечной активности. При наблюдениях таких полей регистрируют их полярность и напряженность.
На рисунке 12 показаны временные вариации среднегодовых значений напряженности магнитного поля солнечных пятен полярность северная за — годы по материалам наблюдений обсерватории Пулково [34]. Временные вариации среднегодовых значений напряженности магнитного поля солнечных пятен полярность северная за — годы по материалам наблюдений обсерватории Пулково. Исследования солнечной короны, краткая история которых приведена в [35], привели к представлениям о корпускулярных потоках от Солнца, магнитном хвосте Земли и солнечном ветре.
Спектроскопические исследования обнаружили спектральные линии , которые были чёткими индикаторами хромосферной активности, связанной с сильными и обширными магнитными полями. Это говорит о том, что супервспышки отличаются только по масштабу от солнечных вспышек. Были предприняты попытки обнаружить прошлые солнечные вспышки по концентрациям нитратов в полярном льду позже было показано, что этот метод не работает , по историческим наблюдениям полярных сияний и по тем радиоактивным изотопам , которые могут быть произведены солнечными энергетическими частицами.
Хотя в записях углерода в кольцах деревьев и Ве в полярных льдах были обнаружены три события н. Солнечные супервспышки будут иметь радикальные последствия, особенно если они происходят как последовательные события. Поскольку они могут встречаться у звёзд того же возраста, массы и состава, что и у Солнца и эти события нельзя исключать. Однако, анализ данных по космогенным изотопам показывает, что в последние десять тысяч лет таких вспышек на Солнце не было.
Тем не менее, супервспышки звёзд солнечного типа очень редки и происходят у звёзд с большей магнитной активностью, чем у Солнца ; если солнечные супервспышки случаются, это может происходить в чётко определённых эпизодах, которые занимают небольшую долю времени. Супервспышки на звёздах — это не то же самое, что вспышка звезды, которая обычно относится к красному карлику очень позднего спектрального типа. Термин ограничен большими переходными событиями на звёздах, которые удовлетворяют следующим условиям [1] :.
По сути, такие звёзды можно рассматривать как аналоги Солнца. Первоначально были обнаружены девять звёзд претерпевших супервспышку, некоторые из них очень похожи на Солнце.
Оригинальная статья [1] идентифицировала девять объектов-кандидатов:. Наблюдения варьируются для каждого объекта. Некоторые из них представляют собой рентгеновские измерения , другие визуальные, фотографические , спектроскопические или фотометрические. Космическая обсерватория Кеплер — это прибор, предназначенный для поиска планет методом транзитов.
Фотометр постоянно отслеживает яркость звёзд в фиксированной области неба в созвездиях Лебедя , Лиры и Дракона , чтобы обнаружить изменения яркости, вызванные планетами, проходящими перед звёздным диском.
Более 90 жёлтых карликов похожих на Солнце , находящихся на главной последовательности , отслеживаются фотометром. Фотометр чувствителен к длинам волн — нм , охватывая весь видимый спектр и часть инфракрасного диапазона. Высокая точность, большое количество наблюдаемых звёзд и длительный период наблюдения делают Кеплер идеальным для обнаружения супервспышек.
В исследованиях, опубликованных в и годах , участвовало 83 звёзд за период дней большая часть анализа данных была проведена с помощью пяти первокурсников [2] [3] [4]. Спектральные классы варьируются от F8 до G8. Интервал интеграции данных составил 30 минут в исходном исследовании.
На звёздах солнечного типа были обнаружены супервспышек. Все эти энергии указаны в оптической полосе испускания и поэтому являются нижними пределами, поскольку некоторая энергия излучается на других длинах волн. Вспышки имели быстрый рост с последующим экспоненциальным затуханием в масштабе времени часа. Самые мощные события соответствовали энергиям в десять тысяч больше, чем самые большие вспышки, наблюдаемые на Солнце.
Некоторые звезды вспыхивали очень часто: одна звезда испытала супервспышки 57 раз за дней, со средней скоростью один раз в девять дней. Продолжительность вспышки увеличивалась с увеличением её энергии, опять же в соответствии с поведением Солнца. Некоторые данные Кеплера отбираются на минутном интервале, хотя падение точности неизбежно [5]. Использование этих данных на небольшой выборке звёзд выявляет вспышки, которые являются слишком короткими для надёжного обнаружения на минутном интервале, позволяя обнаруживать события с выделением энергии всего в 10 32 эрг , сравнимые с самыми яркими вспышками на Солнце.
При таком временном разрешении некоторые супервспышки показывают множественные пики с разнесением от до секунд, что снова сопоставимо с пульсациями при солнечных вспышках.
Звезда KIC показала два периода, по 78 и 32 минуты, что свидетельствует о магнитогидродинамических колебаниях в области вспышки [6]. Эти наблюдения показывают, что супервспышки отличаются только по масштабу, а не по типу, от солнечных вспышек. Звёзды, испытывающие супервспышки, демонстрируют квазипериодическое изменение яркости, что интерпретируется как свидетельство появления звёздных пятен , вращающихся на звезде. Это позволяет оценить период вращения звезды: значения варьируются от менее одного дня до десятков дней значение для Солнца составляет 26 дней.
В некоторых случаях изменения яркости могут быть смоделированы только одним или двумя большими звёздными пятнами, хотя не все случаи настолько просты. Звёздные пятна могут быть группами меньших пятен или одиночных гигантских пятен.
Вспышки чаще встречаются у звёзд с короткими периодами вращения. Однако энергия самых больших вспышек не связана с периодом вращения. Звёзды с большими периодами также имеют гораздо более частые вспышки; у них также есть тенденция иметь более энергичные вспышки. Оценивая размер звёздных пятен по изменению амплитуды и допуская солнечные значения для магнитных полей в пятнах Гс , можно оценить доступную энергию: во всех случаях достаточно энергии для питания даже самых больших наблюдаемых вспышек.
Это говорит о том, что супервспышки и сосолнечные вспышки имеют практически одинаковый механизм. Чтобы определить, могут ли на Солнце возникать супервспышки, важно сузить определение звёзд, похожих на Солнце. Когда температурный диапазон делится на звёзды с T eff выше и ниже К ранние и поздние звезды G-типа , звезды с более низкой температурой примерно в два раза чаще проявляют активность супервспышек, чем звезды солнечного типа.
Что касается звёзд, которые испытывают вспышки, то у них частота появления вспышек число на звезду в год примерно в пять раз выше у звёзд позднего типа. Хорошо известно, что как скорость вращения, так и магнитная активность звезды уменьшаются с возрастом у звёзд G-типа.
Вспыхивающие звезды делятся на быстро и медленно вращающиеся, и у них для оценки вспышек используют период вращения, оцениваемый по вариациям яркости: у наиболее быстро вращающихся и предположительно самых молодых звёзд проявляется большая вероятность активности: в частности, у звёзд, вращающихся с периодом менее чем 10 дней вероятность возникновения активности в раз выше.
Распределение вспышек по энергии имеет одинаковую форму для всех классов звёзд: хотя звезды, подобные Солнцу, имеют меньшую вероятность вспышек, они имеют ту же пропорцию очень энергичных вспышек, что и более молодые и более холодные звезды.
Данные Кеплера также использовались для поиска вспышек на звёздах более поздних спектральных классов , чем G. У некоторых звёзд была только одна вспышка, а у других — до пятнадцати. Это не радикально отличается от максимальной яркости вспышек на звёздах G-типа; однако, поскольку звёзды K и M менее светящиеся, чем у типа G, это говорит о том, что вспышки на этих звёздах менее энергичны. Сравнивая два изученных класса звёзд, кажется, что M-звезды вспыхивают чаще, чем K-звезды , но продолжительность каждой вспышки имеет тенденцию быть короче.
Невозможно сделать какие-либо выводы об относительном соотношении звёзд типа G и K, показывающих супервспышки, или о частоте вспышек на тех звёздах, которые проявляют такую активность, поскольку алгоритмы и критерии обнаружения вспышек в этих двух исследованиях весьма различны. Большинство хотя и не все из оранжевых карликов и красных карликов показывают те же самые квазипериодические изменения яркости, что и жёлтые карлики.
Существует тенденция к появлению более энергичных вспышек на более изменчивых звёздах; однако частота вспышек слабо связана с изменчивостью. Когда супервспышки были обнаружены на звёздах солнечного типа , было высказано предположение [8] , что эти извержения могут быть вызваны взаимодействием магнитного поля звезды с магнитным полем планеты-гиганта, вращающейся так близко к звезде, что магнитные поля были бы связаны.
Переменные типа RS Гончих Псов представляют собой близкие двойные системы, с орбитальными периодами от 1 до 14 дней, в которых основной является звезда главной последовательности F- или G-типа, и с сильной хромосферной активностью на всех орбитальных фазах.
Эти системы имеют вариации яркости, приписываемые большим звёздным пятнам на первичной звезде; некоторые показывают большие вспышки, которые, как считается, вызваны магнитной переконфигурацией. Компаньон в такой системе находится достаточно близко, чтобы раскрутить звезду приливными взаимодействиями.
Однако газовый гигант не был бы достаточно массивным, чтобы делать подобное, оставляя различные измеримые свойства звезды скорость вращения, хромосферная активность неизменными.
Если бы гигант и первичная звезда находились достаточно близко для того, чтобы магнитные поля были связаны, орбита планеты закрутила бы линии магнитного поля, пока конфигурация не стала бы нестабильной, сопровождаемой сильным всплеском энергии в форме вспышки. Кеплер обнаружил несколько газовых гигантов, близких к орбите, известных как горячие юпитеры. Исследования двух таких систем показали периодические вариации хромосферной активности первичной синхронизации, синхронизированные с периодом спутника.
Не все планетарные транзиты могут быть обнаружены Кеплером , поскольку планетарная орбита может быть вне поля зрения с Земли. Если супервспышки были вызваны близкими планетами, у обнаруженных вспышечных звёзд должно быть около 28 транзитных спутников; но ни один из них не показал доказательства подобных транзитов, фактически, исключая это объяснение.
Спектроскопические исследования супервспышек позволяют более детально определять их свойства в надежде обнаружить причину вспышек. Первые исследования были выполнены с использованием спектрографа на телескопе Субару на Гавайях [9] [10]. Около 50 звёзд солнечного типа , которые, как показали наблюдения Кеплера , проявляют активность супервспышек, были детально исследованы.
Из них только 16 были или двойными звёздами или спектрально-двойными звёздами ; они были исключены из исследования, так как близкие двойные системы часто активны, в то время как в случае двойных звёзд существует вероятность активности на их спутниках.
Спектроскопия позволяет точно определять эффективную температуру, поверхностную гравитацию и содержание элементов тяжелее гелия « металличность » ; большинство из 34 одиночных звёзд оказались звёздами, лежащими на главной последовательности спектрального типа G и схожего с Солнцем состава. Поскольку такие свойства, как температура и поверхностная гравитация меняются в течение жизни звезды, теория эволюции звезды позволяет оценить возраст звезды: в большинстве случаев возраст превышает несколько сотен миллионов лет.
Это важно, поскольку очень молодые звезды, как известно, гораздо более активны. Девять звёзд соответствовали более узкому определению солнечного типа, данному выше, с температурами, превышающими К , и периодами вращения, превышающими 10 дней; у некоторых были периоды выше 20 или даже 30 дней. Только пять из 34 могут быть описаны как быстро вращающиеся звезды. Наблюдения LAMOST были использованы для измерения хромосферной активности похожих на Солнце звёзд в поле Кеплера , в том числе 48 супервспышек [11].
Эти наблюдения показывают, что супервспышки звёзд, как правило, характеризуются большими выбросами в хромосфере , чем другие звёзды, включая Солнце. Однако супервспышеки на звёздах с уровнями активности ниже или сопоставимыми с Солнцем существуют, что позволяет предположить, что солнечные вспышки и супервспышки, скорее всего, имеют одинаковое происхождение.
Очень большой ансамбль подобных Солнцу звёзд , включённый в это исследование, позволяет получить подробные и надёжные оценки связи между хромосферной активностью и появлением супервспышек. Когда на звезде существуют большие пятна, уровень активности хромосферы становится высоким; в частности, крупные хромосферные флоккулы образуются вокруг групп пятен.
