Domanda:
Il meccanismo dei brillamenti solari sulle nane rosse e sulle nane brune è lo stesso di quello del Sole?
James K
2015-11-23 01:05:07 UTC
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Il Sole ha brillamenti solari che si verificano quando c'è una riconnessione magnetica nell'atmosfera del Sole, provocando l'espulsione di un ciclo di campo magnetico ad alta energia, insieme a un gran numero di protoni, che produce un intenso scoppio di radiazioni.

Altre stelle, in particolare alcune nane rosse, hanno bagliori molto più intensi di quelli del Sole. Il meccanismo è lo stesso in queste stelle come nel Sole e nelle stelle più grandi? Cosa causa i bagliori nelle nane rosse e persino nelle nane brune? Perché le stelle meno potenti hanno bagliori più potenti?

Anche Giove ha un campo magnetico e la sua magnetosfera è composta da plasmi. Perché i "bagliori gioviani" non vengono visti?

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Una risposta:
#1
+9
Rob Jeffries
2015-11-23 03:29:54 UTC
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Sì, si pensa che il meccanismo di base sia lo stesso sulle nane rosse e almeno sulle nane brune più calde, ma i dettagli possono essere diversi.

Come dici tu, la riconnessione magnetica nella corona è il punto di partenza. Bene, in realtà sono i movimenti fluidi ai footpoint del loop magnetico che è il punto di partenza. Il campo B e il plasma parzialmente ionizzato sono accoppiati e i movimenti fotosferici immettono energia potenziale (magnetica) nelle strutture del campo B.

Questa energia potenziale può essere rilasciata improvvisamente in eventi di riconnessione. Questi possono guidare le espulsioni di massa coronale o accelerare le particelle cariche lungo le linee di campo del loop.

Un flare si verifica quando una quantità significativa di energia entra in particelle cariche in accelerazione lungo le linee di campo verso i punti di fondo del loop. Queste particelle di carica emettono onde radio e quindi raggi X duri non termici mentre incidono sulla cromosfera / fotosfera più spessa. La loro energia viene quindi termalizzata, riscaldando la cromosfera e possibilmente facendo evaporare il materiale caldo ($ >10 ^ {6} $ K) nelle anse coronali. Qui può raffreddarsi per radiazione e conduzione prima di ricadere, o forse formare protuberanze fredde.

Cose simili devono accadere nelle stelle di piccola massa. I raggi X e le curve di luce ottica dei loro bagliori assomigliano a ciò che si vede sul Sole così come le relazioni tra i raggi X duri e molli e l'evoluzione delle temperature del plasma. I dettagli possono essere diversi perché la struttura della temperatura e della densità delle loro fotosfere, cromosfere e corone sono leggermente diverse da quelle del Sole, e ci sono alcune indicazioni che le loro corone possono essere più dense o talvolta che i brillamenti si verificano in strutture molto più grandi di quelle viste il Sole. I bagliori di "luce bianca" sono anche più comuni nelle nane-M.

Perché i razzi sulle nane rosse sono così potenti? In parte è contrasto: stai confrontando l'emissione del bagliore con qualcosa che è intrinsecamente meno luminoso. In termini assoluti, i bagliori sul Sole e quelli sulle nane rosse non sono molto diversi. Ciò che è diverso è che la potenza del flare come frazione della luminosità bolometrica e la frequenza di grandi flare può essere molto più alta sulle nane M.

È probabile che le ragioni sottostanti abbiano a che fare con le intensità del campo magnetico e strutture sulle nane rosse. L'attività magnetica è empiricamente collegata alla rotazione e alla convezione. L'attività magnetica è maggiore nelle stelle in rapida rotazione e in quelle con zone di convezione profonda. Gli M-nani hanno zone di convezione molto profonde (o sono anche completamente convettive). Tendono anche a ruotare molto più rapidamente del Sole, poiché i loro tempi di rotazione verso il basso sembrano essere molto più lunghi delle nane G e K. Sono quindi più magneticamente attivi rispetto alla loro luminosità bolometrica. Sembra che le nane M attive abbiano campi magnetici molto forti (come quelli nelle macchie solari) che coprono una frazione molto ampia delle loro superfici e questo insieme alla turbolenza convettiva dove sono ancorati i punti di base del circuito magnetico porta probabilmente alla loro forte attività di flaring.

Le nane brune sono un po 'più complicate. Quelle più giovani e più calde probabilmente si comportano in modo molto simile alle nane M di piccola massa (in realtà sono oggetti di tipo M). L'attività magnetica sulle nane L e T più fredde / più vecchie è molto più misteriosa. Immagino che siano stati visti alcuni brillamenti, ma non è chiaro che ciò sia correlato a meccanismi simili a quelli delle stelle di massa più elevata e più calde. Queste fredde nane brune hanno atmosfere neutre e il campo magnetico non è congelato nel plasma come nelle fotosfere parzialmente ionizzate delle stelle più calde. Ciò significa che i footpoint del loop potrebbero non essere sollecitati dai movimenti fotosferici allo stesso modo. Non è nemmeno chiaro che le nane brune generino un campo magnetico allo stesso modo delle stelle più massicce, anche se è chiaro che almeno alcune di esse hanno campi magnetici.



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