在其內(nèi)部，星星以類似洋蔥的分層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。在具有類似太陽溫度的溫度中，核心后面是輻射區(qū)。在那里，來自內(nèi)部的熱量通過輻射向外傳導。隨著恒星等離子體向外部變冷，等離子體的流動決定了熱傳遞：熱等離子體從內(nèi)部升至表面，冷卻并再次下沉。此過程稱為對流。同時，取決于恒星緯度的恒星自轉(zhuǎn)會引起切變運動。這兩個過程在一起，會扭曲和扭曲磁場線，并在尚未完全了解的發(fā)電機過程中產(chǎn)生恒星的復雜磁場。

“很遺憾，我們不能直接觀察太陽和其他恒星來觀察這些過程的作用，而必須訴諸更多間接方法”，德國馬克斯·普朗克太陽系研究所(MPS)的Jyri Lehtinen博士說，今天發(fā)表在“自然天文學”上的新論文的第一作者。在目前的研究中，研究人員一方面比較了不同恒星的活動水平，另一方面比較了它們的自轉(zhuǎn)和對流特性。目的是確定哪些屬性對活動有重大影響。這可以幫助您了解其中的發(fā)電機過程的細節(jié)。

過去曾提出過幾種恒星發(fā)電機模型，但有兩個主要范例。盡管其中一個更著重于旋轉(zhuǎn)并且僅假設對流的細微影響，但另一個則主要取決于湍流。在這種對流中，熱的恒星等離子體不會以大規(guī)模的靜止運動上升到表面。相反，小規(guī)模劇烈流動占主導地位。

為了找到兩個范式中一個或另一個的證據(jù)，Lehtinen和他的同事們首次對224個非常不同的恒星進行了研究。他們的樣本中既有主序恒星，也就是處于生命鼎盛時期的恒星，還有更老，更進化的巨星。通常，恒星的對流和旋轉(zhuǎn)特性都隨著年齡的增長而變化。與主序星相比，已演化的恒星顯示出較厚的對流區(qū)，該對流區(qū)通常在恒星的大部分直徑上擴展，有時會完全取代輻射區(qū)。這導致對流熱傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換時間更長。同時，旋轉(zhuǎn)通常會減慢速度。

在他們的研究中，研究人員分析了從美國加利福尼亞州威爾遜山天文臺獲得的數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集記錄了恒星等離子體中典型的鈣離子典型波長下的恒星輻射。這些排放不僅與恒星的活動水平相關。復雜的數(shù)據(jù)處理還可以推斷出恒星的自轉(zhuǎn)周期。

像太陽一樣，恒星有時會被磁場強度極高的區(qū)域(即所謂的活動區(qū)域)所覆蓋，這些區(qū)域通常與恒星可見表面上的黑點相關。芬蘭阿爾托大學的MaaritKäpylä教授說：“隨著恒星的旋轉(zhuǎn)，這些區(qū)域會進入并穿過這些區(qū)域，導致發(fā)射亮度的周期性上升和下降。”他也是“太陽能和恒星”研究小組的負責人MPS上的“ Dynamos”。但是，由于恒星排放還會因其他影響而波動，因此識別周期性變化(尤其是長期變化)非常棘手。

MPS的Nigul Olspert博士說：“我們研究的某些恒星顯示了數(shù)百天的自轉(zhuǎn)周期，令人驚訝的是其磁活動水平仍然與其他恒星相似，甚至還具有明顯的像太陽這樣的磁循環(huán)。”數(shù)據(jù)。相比之下，太陽在太陽赤道僅以大約25天的自轉(zhuǎn)周期快速旋轉(zhuǎn)。對流周轉(zhuǎn)時間是通過恒星結(jié)構(gòu)模型計算的，其中考慮了每顆恒星的質(zhì)量，化學成分和演化階段。

科學家的分析表明，恒星的活動水平并不依賴于其旋轉(zhuǎn)，正如其他基于較小且更均勻的樣本(僅包括主序恒星)的其他研究所建議的那樣。相反，只有考慮到對流，才能以統(tǒng)一的方式理解主序列和演化恒星的行為。Käpylä教授總結(jié)道：“旋轉(zhuǎn)和對流的共同作用決定了恒星的活躍程度”。她補充說：“我們的研究結(jié)果表明，天平有利于包括湍流對流在內(nèi)的發(fā)電機機構(gòu)。”