过去四十亿年间的太阳活动周期辐照度变化
太阳与恒星天体物理
2020-04-29 v1
摘要
光谱太阳辐照度（SSI）在 11 年太阳活动周期过程中的变率是太阳磁活动的一种表现。有强有力的证据表明，SSI 变率对地球大气有影响。太阳过去更快的自转导致了更活跃的太阳发电机作用，从而潜在地导致在太阳活动周期时间尺度上 SSI 变率具有更大的振幅。这可能导致地球大气以及其他太阳系行星大气对太阳活动周期产生更强的响应。我们计算了太阳活动周期过程中 SSI 和 TSI 变率的振幅作为太阳年龄的函数。我们采用了基于太阳孪生星观测得到的恒星磁活动与年龄之间的关系。利用这一关系，我们重建了过去四十亿年间太阳磁活动以及相应的太阳盘面磁特征（即黑子和光斑）面积覆盖率。这些盘面覆盖率随后被用于计算太阳活动周期 SSI 变率振幅作为波长和太阳年龄的函数。我们的计算表明，年轻的太阳比现在的太阳变率显著更大。6 亿岁太阳的太阳活动周期总太阳辐照度（TSI）变率振幅约为现今太阳的 10 倍。此外，年轻太阳的变率以黑子主导（太阳在活动极小期比极大期更亮），即太阳在活动极小期整体比极大期更亮。TSI 变率振幅随太阳年龄递减，直至在 2.8 Gyr 达到最小值。此后，TSI 变率以光斑主导（太阳在活动极大期更亮），其振幅随年龄增大。
引用
@article{arxiv.2002.08806,
title = {Solar-cycle irradiance variations over the last four billion years},
author = {Anna V. Shapiro and Alexander I. Shapiro and Laurent Gizon and Natalie A. Krivova and Sami K. Solanki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.08806},
year = {2020}
}
备注
8 pages, 6 figures, accepted publication for Astronomy&Astrophysics