环境效应对褐矮星大气电离的影响

褐矮星发出Halpha爆发、白光耀斑,并表现出射电耀斑和宁静射电发射。它们被认为形成类似太阳系行星但能量高得多的极光。所有这些过程都需要具有适当电离程度的源气体,而迄今为止大多假定其是充足的。我们旨在证明星系环境会影响大气电离,并因此放大或促成超冷天体(如褐矮星和自由漂浮行星)大气的磁耦合。我们考虑了三种不同环境中莱曼连续辐射的光电离效应:星际辐射场(ISRF)、恒星形成区中的O型和B型恒星,以及双星系统中的白矮星伴星。我们应用蒙特卡洛辐射转移代码,针对给定的极低温天体大气结构研究莱曼连续光电离的效应。外部辐射环境对极低温、超冷天体的大气电离起着重要作用。莱曼连续辐射极大地提高了最上层大气区域的电离水平。我们的结果表明,对于恒星形成区中的褐矮星以及白矮星双星系统中的褐矮星,会出现一层近乎完全电离的大气气体壳层。因此,褐矮星大气可发生磁耦合,这是色球加热发生和极光涌现的前提。针对假设色球类温度值的初步测试表明,由此产生的自由-自由X射线光度与恒星形成区中观测到的非吸积褐矮星相当。