從附近的恆星可以解釋為什麼太陽曾經有七十年沒有黑子的現象

太陽黑子是我們衡量太陽活動水平的方法之一。一般來說，觀察到的黑子越多，太陽就越活躍。自從1600年代初以來，我們一直在跟蹤太陽黑子，知道太陽活動有十一年的高低活動週期。這是一個非常有規律的循環。但從1645年到 1715年，這個循環打破了。在此期間，太陽進入了被稱為蒙德極小期（Maunder minimum）的極其安靜的時期。在最小值的最深處，僅觀察到五十個太陽黑子，而通常會有數萬個。從那以後，我們從未觀察到如此長時間的安靜，也不知道它為什麼會發生。

試圖了解太陽週期的問題在於我們只有一個樣本。大家可以隨心所欲跟蹤太陽黑子，但只是一顆特定恆星的行為方式。永遠無法確定太陽的行為是恆星的典型行為還是不尋常的行為。找出答案的唯一方法是查看其它恆星的周期。

理想情況下，天文學家會喜歡隨時間計算其它恆星的黑子，但這並不容易，因為無法觀察到類太陽恆星的表面細節，而且與恆星相比，星斑通常很小，因此它們幾乎不會隨著時間而降低恆星的亮度。太陽亮度的隨機波動很容易壓倒由星斑引起的任何亮度變化。但是有一種方法可以間接測量恆星活動。

我們知道太陽黑子與太陽的磁場活動有關。太陽的磁場越活躍，我們通常看到的太陽黑子就越多。事實證明，這種磁活動可以使用譜線來測量。在紫外線範圍內，有兩條稱為H和K的特殊線受到磁活動的影響。所以如果你測量一顆恆星的H和K線隨著時間的改變，你就可以測量出這顆恆星活動的興衰。而威爾遜山天文台由1966年開始測量約四百顆恆星的H和K線，有三十年的數據。

在最近的一項研究中，美國賓夕法尼亞州立大學天文學與天體物理學系畢業生鮑安娜（Anna Baum）團隊將威爾遜山天文台的觀測結果與凱克（Keck）天文台的最新數據相結合，測量了五十九顆恆星在五十到六十年期間的活動週期。通過觀察至少兩個完整週期，他們能夠確認其中二十九個週期。考慮到一些恆星有二十年的周期，這可不是一件小事。他們還發現有些恆星根本沒有周期。但一顆星特別有趣。

這顆恆星稱為HD 166620，通常有十七年的活動週期。但自從2003年以來，它一直很安靜。這是另一顆恆星經歷類似於蒙德極小期的長期安靜期的第一個例子。HD 166620大約是太陽質量的80%，大約有六十億年的歷史。有點小和老，在大小和年齡上足夠接近，兩顆恆星的動態應該是相似。

目前尚不清楚 HD 166620 為何進入安靜期，但進一步的觀察能夠更詳細地測量它的磁活動。隨著時間的過去，我們也可以觀察到這顆恆星離開它的安靜期並返回一個十七年的周期。它可以提供我們需要的數據來理解為什麼太陽曾經安靜了幾十年。

【圖：美國太空總署；文：節譯自美國賓夕法尼亞州立大學2022年3月22日新聞公佈】研究全文刊登在2022年3月22日出版的《天文學報》期刊；標題是：Five Decades of Chromospheric Activity in 59 Sun-like Stars and New Maunder Minimum Candidate HD 166620

HD = The Henry Draper Catalogue = 亨利·德雷伯星表