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随时间演化的太阳风:年老恒星风行为的改变?

太阳与恒星天体物理 2018-05-02 v1 地球与行星天体物理

摘要

在本文中,我们模拟了不同年龄段类太阳恒星的风,以研究太阳风的演化。近来有建议认为,太阳型恒星的风在年老时可能发生性质改变,即比太阳更老的恒星在带走角动量方面比传统认为的效率更低。此外,近期观测表明老太阳型恒星的日冕性质出现转折,在更老年龄处 X 射线光度与温度衰减更陡。我们利用这些 X 射线观测来约束类太阳恒星风的热加速。我们的样本基于“Sun in time”项目中年龄介于 120–7000 Myr 的恒星。X 射线性质的转折导致风的质量损失率 (M˙\dot{M}) 在约 2 Gyr 处出现转折,其中 M˙\dot{M} (t < 2 Gyr) t0.74\propto t^{-0.74}M˙\dot{M} (t > 2 Gyr) \propto t3.9t^{-3.9}。年老时 M˙\dot{M} 的陡降可能是老恒星带走角动量效率更低的原因,这将解释在老恒星中观测到的异常快速自转。我们还表明,样本中没有任何恒星的风密度足以在 1–2 GHz 以上产生热辐射,这解释了为何它们的射电辐射尚未被探测到。将我们的模型与地球磁场的发电机演化模型结合,我们发现,在早龄 (\approx100 Myr) 时我们的地球拥有一个比当前尺寸小 3 倍或更多的磁层。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.04575,
  title  = {The solar wind in time: a change in the behaviour of older winds?},
  author = {D. Ó Fionnagáin and A. A. Vidotto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.04575},
  year   = {2018}
}

备注

12 pages, 6 figures, accepted for publication in MNRAS (2018)