太陽壽命驟減因為我們對宇宙的理解存在著根本性偏差


與任何一顆鼎盛時期的恆星一樣,太陽主要由氫和氦組成,氫原子兩兩聚變形成氦,釋放出巨大的能量。太陽中的重元素,含量雖微,卻掌控著太陽的命運。

瑞典斯德哥爾摩大學(Stockholm University)研究太陽金屬豐度(metallicity)的物理學家薩尼·瓦尼奧奇(Sunny Vagnozzi)指出:極少量的金屬就足以徹底改變恆星的行為。

恆星的金屬豐度越高,不透明度就越高(因為金屬會吸收輻射)。恆星的不透明程度反過來又與它的大小、溫度、亮度、壽命等其他主要性質有關。瓦尼奧奇說:「金屬豐度基本上也能告訴你這顆恆星將如何死去。」

但是太陽的金屬豐度,除了顯示它自己的故事,還能夠作為一種衡量其它恆星金屬豐度的標尺,一窺宇宙中恆星、星系和其他一切星際物質的性質,比如年齡和溫度。

澳洲國立大學(Australian National University)的天體物理學家馬田·阿斯普朗德(Martin Asplund)說道:「如果我們對這把標尺做出了修正,就意味著我們對整個宇宙的理解也必須改變。因此對太陽化學成分的準確掌握極為重要。」然而,隨著對太陽金屬豐度的測量越來越精準,所得數據在解答天文學家相關疑問的同時,也給引發了更多的問題。

天文學家無法解釋諸如太陽的金屬豐度、物質含量、化學成分、模型建立問題等謎團,這意味著他們之前對太陽,乃至對所有恆星的理解可能都存在著根本性偏差。

在太陽核心的高壓環境下,金屬對不透明度的正影響可能遠超我們的預料。如果根據這個誤差對“標準太陽模型”進行修正,日震學和中微子對金屬豐度的測量結果有可能降至 1.3%。

如果太陽金屬豐度真的只有 1.3%,標準太陽模型”則確實在不透明度方面存在問題。恆星和星系的估計年齡將不得不進行 10~15% 的修正。不幸的是,從太陽本身,以及地球上未來生命的角度來看,金屬豐度低的恆星比金屬豐度高的恆星燃燒得更快,因此,太陽的壽命可能比我們預想的要短十億年。

【圖:美國太空總署;文:節錄自科硏圈網頁;新聞訊息由林景明提供】

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