英文作者：Bruce Dorminey

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

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

在上個月發(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，可能受益于太陽磁躍遷到相對靜止的過程。

該論文的第一作者、科羅拉多州戈爾登白矮星研究公司(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，對一顆類日恒星來說是26到37億年之間的某個時間。

他說，這證實了太陽一定是在生命從海洋出現(xiàn)到陸地的同一時間進入到磁休眠的。他指出，這表明尋找復(fù)雜生命的最佳地點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描述了亞利桑那州大型雙筒望遠鏡(LBT)對幾顆類日恒星的光譜觀測結(jié)果。作者寫道，他們的目標是測量并限制大范圍磁場的存在，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”的過程。

梅特卡夫說，在類日恒星中，旋轉(zhuǎn)與近表面沸騰運動(對流)的相互作用產(chǎn)生了磁場，這種機制被稱為恒星發(fā)電機。但他說，類日恒星的自轉(zhuǎn)速度會隨著時間的推移而減慢，這是因為它們的恒星風(fēng)與磁場相互作用的方式。

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

與對流運動相比，當一顆恒星的旋轉(zhuǎn)變得太慢時，恒星發(fā)電機只能在更小的尺度上組織磁場。這些小規(guī)模的場與恒星風(fēng)的相互作用不那么強，所以角動量損失很小，磁性制動也減弱了。

為什么這很重要?

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

太陽是什么時候進入這個轉(zhuǎn)變階段的?

梅特卡夫說，通過對其他類太陽恒星的觀察，我們最好的估計是，太陽可能在數(shù)億年前就進入了磁演化的新階段。他說，這可能只是一個巧合，但這大概是地球上的生命從海洋出現(xiàn)到陸地的時候。

磁制動真的與生命的開始有關(guān)嗎?

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

至于太陽演化是如何影響地球上生命的出現(xiàn)的呢?

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

底線是什么?

梅特卡夫說:“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)是一個桀驁不攘的狂妄者，年輕時比中年時活躍得多。但隨著年齡和成熟度的增長，機會往往會隨之而來，一篇新論文揭示了這是如何發(fā)生的。