اگرچه ما سن خورشید را از اندازه گیری های مستقل می دانیم، یافته ها مشکلاتی را برای مطالعات مشابه سایر ستارگان پیش بینی می کند.
ستاره شناسانی که سعی می کنند سن خورشید را با تجزیه و تحلیل ارتعاشات موج دار در خورشید اندازه گیری کنند، متوجه موضوع نگران کننده ای شده اند. به نظر می رسد که چرخه خورشیدی فعالیت مغناطیسی در حال دخالت در تلاش آنها است. البته، ما میتوانیم سن واقعی خورشید را از طریق ابزارهای مستقل تأیید کنیم – و بنابراین میدانیم که حدود ۴.۶ میلیارد سال سن دارد – اما این مسئله با اندازهگیریهای ارتعاشی سن ستارهای، تلاشها برای اندازهگیری ویژگیهای بنیادی ستارگان دیگر را خنثی میکند.
ما سن خورشید را میدانیم، بهعنوان مثال، دانشمندان موفق به اندازهگیری واپاشی رادیواکتیو اتمهای منظومه شمسی شدهاند که در کنار سیارات و خورشید شکل گرفتهاند. واپاشی رادیواکتیو به زمانی اطلاق میشود که هسته یک اتم از طریق تشعشع انرژی خود را از دست میدهد و به عنصری پایدارتر تجزیه میشود. میزان پوسیدگی مقداری از مواد رادیواکتیو به عنوان نیمه عمر آن توصیف میشود، یعنی زمانی که نیمی از آن مقدار تجزیه میشود، بنابراین ما میتوانیم به عقب برگردیم و بر اساس میزان پوسیدگی آن در طول زمان بررسی کنیم که چقدر قدیمی است. . بنابراین، با ردیابی جدول زمانی واپاشی رادیواکتیو برای اتمها در منظومه شمسی، میتوانیم سن منظومه شمسی خود را استنتاج کنیم. علاوه بر این، مدل های دقیق دانشمندان از تکامل ستارگان در تعیین سن خورشید کلیدی است.
همچنین راه دیگری برای تعیین سن خورشید یا هر ستاره ای وجود دارد. هنگامی که به خورشید مربوط می شود، هلیوسیسمولوژی و هنگامی که به ستارگان دیگر اشاره می شود، اخترشناسی نامیده می شود.
جروم بتریسی از دانشگاه ژنو در بیانیهای گفت: “شما باید یک ستاره را مانند یک توپ بزرگ گازی در حال حرکت مداوم تصور کنید.” وی افزود: “در داخل این ستاره امواج یا ضربانهایی وجود دارد که باعث ارتعاش آن میشود، بیشتر شبیه صدایی که در آلات موسیقی طنینانداز میشود. این ارتعاشات باعث میشود سطح ستاره کمی حرکت کند و درخشندگی آن را به طور منظم تغییر دهد. به لطف ابزارهای بسیار دقیق، ما میتوانیم این تغییرات را در درخشندگی تشخیص دهیم.”
چندین الگو یا حالت مختلف از همپوشانی نوسان در خورشید وجود دارد که همگی با دورهها و فرکانسهای متفاوتی هستند. و همانطور که مطالعه امواج لرزه ای روی زمین می تواند به ما در مورد فضای داخلی سیاره ما در هنگام عبور لرزش ها بگوید، نوسانات خورشید نیز از ساختار داخلی آن آگاه است. با مقایسه آنچه که این نوسانات به ما میگویند با مدلهای دقیق از اینکه فضای داخلی خورشید در سنین مختلف چگونه باید باشد، فیزیکدانان خورشیدی میتوانند تعیین کنند که خورشید در حال حاضر چه سنی است.
با این حال، اندازهگیریهای قبلی تفاوتهایی را بین مشاهدات عصر خورشیدی و مدلهای نظری نشان دادهاند – و اکنون، تیمی به رهبری Bétrisey نشان دادهاند که احتمالاً فعالیت مغناطیسی خود خورشید است که مقصر است. این تعجب آور است، زیرا قبلاً توافق بر این بود که فعالیت مغناطیسی اصلاً نباید تأثیری داشته باشد.
تیم Bétrisey دادههای ۲۶.۵ ساله دو برنامه رصد خورشید را بررسی کردند. یکی از این برنامهها BISON است، که شبکه نوسانات خورشیدی در بیرمنگام میباشد و مجموعهای از رصدخانههای خورشیدی زمینی است که توسط دانشمندان دانشگاه بیرمنگام در بریتانیا نظارت میشود. برنامه دیگر GOLF نام دارد، که ابزاری برای نوسانات جهانی در فرکانس پایین در دستگاه مشترک ناسا و ESA به نام سوهو است. ماموریت (رصدخانه خورشیدی و هلیوسفر) در سال ۱۹۹۵ به فضا پرتاب شد.
خورشید ما تحت یک چرخه ۱۱ ساله فعالیت مغناطیسی قرار میگیرد، از حداقل خورشیدی که به سختی لکههای خورشیدی قابل مشاهده است، به حداکثر خورشیدی زمانی که لکههای خورشیدی، برجستگیها، پرتابهای جرم تاجی و شعلههای فراوان وجود دارد افزایش مییابد.
دادههای BISON و GOLF هر دو تفاوت ۶.۵ درصدی را هنگام اندازهگیری سن خورشید از طریق هلیوزیسمولوژی در حداقل خورشیدی در مقایسه با حداکثر خورشیدی نشان دادند. علاوه بر این، از دو چرخه خورشیدی که توسط مشاهدات ۲۶.۵ ساله احاطه شده است، هر دو BISON و GOLF نشان دادند که چرخه با فعالیت مغناطیسی قویتر تأثیر بیشتری بر اختلاف در اندازهگیری سن دارد.
به گفتهی Bétrisey، از آنجایی که در طرح کلان چیزها، خورشید ستارهای چندان فعال نیست، نتایج حاصل از BISON و GOLF نشان میدهد که «تأثیر فعالیت مغناطیسی میتواند برای ستارههای فعالتر مانند ستارههایی که افلاطون تشخیص میدهد بسیار مهم باشد».
افلاطون یا گذرهای سیاره ای و نوسانات ستارگان، که یک ماموریت آتی است که توسط آژانس فضایی اروپا در سال ۲۰۲۶ به فضا پرتاب می شود، ستاره هایی را که به دنبال فرورفتگی در نور آنها هستند بررسی می کند. برخی از این فرورفتگیها ناشی از سیارات فراخورشیدی در حال عبور است، اما افلاطون همچنین میتواند افت درخشندگی ستارگان ناشی از نوسانات سیارکی را تشخیص دهد، که از این طریق اخترشناسان باید بتوانند آمار حیاتی ستارهها از جمله جرم، شعاع و در واقع سن را تعیین کنند.
اگرچه دلیل این که چرا فعالیت مغناطیسی می تواند بر اندازه گیری های سیارک زایی تأثیر بگذارد هنوز مشخص نیست، باید برای مشاهدات افلاطون در نظر گرفته شود، در حالی که تیم Bétrisey همچنین پیشنهاد می کند که اندازه گیری های گذشته، مانند اندازه گیری های انجام شده با تلسکوپ فضایی کپلر ناسا، ممکن است نیاز به بازبینی مجدد داشته باشند.
همانطور که Bétrisey و همکارانش در مقاله تحقیقاتی خود آن را توصیف می کنند، این یک ‘چالش پیش رو’ برای آینده اختر لرزه شناسی است.
این یافته ها در ۱۸ مرداد در مجله Astronomy and Astrophysics منتشر شد.
