与红矮星共存：FUV & dM恒星的X射线辐射和对宿主行星的影响

半人马座α星B的X射线、FUV和UV观测：长期磁活动周期和旋转周期的确定

X-Ray, FUV, and UV Observations of alpha Centauri B: Determination of Long-term Magnetic Activity Cycle and Rotation Period

我们一直在进行恒星的磁活动，发电机，大气物理和光谱辐照度从一个样本的太阳型G 0 -5 V恒星的不同年龄的研究。该计划的主要目标之一是通过NUV光谱辐照度研究太阳X射线随年龄的演变。特别令人感兴趣的是确定年轻太阳的高能量通量水平，因为X射线通过FUV发射对早期年轻行星大气和电离层的光化学和光电离演化起着关键作用。目前的系外行星搜索任务是在附近的主序星G-M星的宜居带中寻找地球大小的行星，受此启发，我们正在将我们的计划扩展到更冷，亮度更低，但数量更多的主序星K型恒星，如半人马座α B。K星的长寿命（比太阳长2- 3倍）和缓慢的演化为可能的行星提供了几乎恒定的能量来源。这里介绍的是K1 V恒星α Cen B的X射线、紫外和最近获得的FUV观测。这些结合的高能量措施提供了一个更完整的外观到α Cen B的磁性活动和X-UV辐射的性质。我们发现α-Cen B在X射线和NUV辐射通量上表现出明显的长期变化，表明其具有类似太阳的长期活动周期，P_cycle = 8.84年。此外，由于磁活动区的影响，平均光的短期旋转调制的分析已经产生了一个明确的旋转周期P_旋转= 36.2天。α-Cen B是唯一一颗年龄和自转周期被可靠测定的老的主序星K星，对于早期的K星来说，它是恒星年龄/自转/活动关系的重要校准器。

时间中的太阳：太阳和太阳型恒星的年龄、自转和磁活动以及对托管行星的影响

The Sun in Time: Age, Rotation, and Magnetic Activity of the Sun and Solar-type Stars and Effects on Hosted Planets

作为“太阳在时间中”计划的一部分，对年龄从5千万年到9千兆年的太阳类似物（G 0 -5 V星）进行了近20年的多波长研究。从这些研究中可以推断，年轻（ZAMS）的太阳旋转速度比现在快10倍以上。因此，年轻的太阳型恒星和早期的太阳具有强有力的磁流体动力学（MHD）发电机和相应的强日冕X射线和过渡区/色球FUV-UV辐射。为了确保该计划的连续性和均匀性，我们使用了G 0 -5 V星的有限样本，其质量，半径，T（eff）和内部结构（即外部对流区）与太阳密切匹配。从这些类似物中，我们确定了可靠的旋转年龄活动关系和X射线紫外（XUV）光谱辐照度的太阳（或任何太阳型恒星）随着时间的推移。这些XUV辐照度测量值可作为输入数据，用于调查年轻、活跃的太阳对太阳系行星的古行星大气和环境的光致电离和光化学效应。这些措施对于研究这些高能量排放对不同年龄的太阳型恒星所拥有的众多系外行星的影响也很重要。最近，我们已经扩大了研究，包括较低的质量，主序星（矮）dK和dM星，以确定它们的旋转自旋下降率和日冕和色球排放量作为质量和年龄的函数之间的关系。从旋转年龄活动的关系，我们可以确定可靠的年龄主序星G，K，M场的恒星，随后，他们的主机行星。还推断出这些行星所经历的现在和过去的XUV辐照度和等离子体通量暴露，以及宿主行星发展和维持生命的适宜性。

红矮星：年龄、自转、磁发电机活动和托管行星的可居住性

Red Dwarf Stars: Ages, Rotation, Magnetic Dynamo Activity and the Habitability of Hosted Planets

我们报告我们的持续努力，以了解和描绘的磁发电机引起的行为/红矮星（K5 V - M6 V）在其漫长的生命周期的变化。这些特性包括：自转、光的变化（来自星点）、日冕色球极紫外线活动和耀斑。这项研究是作为NSF赞助的与红矮星共存计划的一部分进行的。与红矮星共存计划的dM恒星数据库与光度测定确定的旋转速率（从星点调制）继续扩大，因为没有档案XUV观测的库存。当所有的数据集与年龄从集群/人口成员和运动学相结合，确定的年龄旋转活动的关系是可能的。这种关系不仅对磁发电机理论和具有深对流区的低质量恒星的角动量损失的研究有广泛的影响，而且对红矮星上的行星是否适合维持生命也有广泛的影响。由于本质上的低光度（L <0.02 L_sun），液态水宜居带（HZ）非常接近它们的主星-通常在0.1-0.4 AU。位于其主星附近的行星有可能受到日冕和色球XUV辐射、耀斑和等离子体爆炸的破坏和大气损失，这些辐射是通过强风和日冕物质抛射产生的。此外，我们的关系允许通过测量恒星的自转周期（最佳方式）或XUV活动水平来确定恒星的年龄。这也允许确定其宿主行星的年龄。我们以系外行星系统的年龄测定为例来说明这一点：GJ 581和HD 85512（都在主星的HZ内有地球大小的大行星），GJ 1214（热的，近距离凌日的超级地球行星）和HD 189733（短周期，热木星行星与其主星相互作用-来自其dM 4伴星的年龄）。

Living with a Red Dwarf: Rotation and X-ray and Ultraviolet Properties of the Halo Population Kapteyn's Star

As part of Villanova's Living with a Red Dwarf program, we have obtained UV, X-ray and optical data of the Population II red dwarf -- Kapteyn's Star. Kapteyn's Star is noteworthy for its large proper motions and high RV of ~+245 km s^-1. As the nearest Pop II red dwarf, it serves as an old age anchor for calibrating Activity/Irradiance-Rotation-Age relations, and an important test bed for stellar dynamos and the resulting X-ray -- UV emissions of slowly rotating, near-fully convective red dwarf stars. Adding to the notoriety, Kapteyn's Star has recently been reported to host two super-Earth ca…

“与红矮星共存”计划

The "Living with a Red Dwarf" Program

红矮星（主序星/矮星M或dM）是银河系中最常见的恒星。这些冷、暗、低质量的恒星占所有恒星的75%以上。由于它们的光度较低（约为太阳光度的0.0008-0.06），dM星的星周宜居带（HZ）位于主星的0.05-0.4天文单位范围内。然而，基于这些恒星的寿命（>50 Gyr）、恒定的光度和高的空间密度，位于红矮星HZ范围内的行星上存在生命的前景是相当高的。在这里，我们描述的目标和早期结果的“生活在一个红矮星”计划-一个研究的dM星，我们已经进行了在过去的几年里。我们对dM星研究的主要重点是研究它们的磁发电机和由此产生的星斑&作为年龄、旋转和光谱类型的函数的日冕X射线和色球紫外辐射。该计划将提供数据集，可用于研究dM恒星的各个方面，以及已经发现的由它们承载的行星和可能的数百（数千？）这些行星预计将在不久的将来被开普勒和达尔文/TPF等任务发现。这些数据集对于那些模拟外行星大气的人以及正在研究宇宙其他地方生命可能性的外太空生物学家和天体生物学家来说将是非常宝贵的。我们的计划的一个重要组成部分是准确的恒星磁驱动的X射线紫外线（X-UV）辐照度的确定所产生的dM恒星的有力的磁发电机。这些X-UV辐射（和耀斑频率）强烈依赖于旋转，因此年龄，并随着恒星通过磁制动失去角动量和自旋而减少。

与红矮星共存：M矮星的旋转-年龄关系

Living With a Red Dwarf: The Rotation-Age Relationship of M Dwarfs

本研究针对M矮星年龄难以测定的问题，基于自转减慢效应，在“与红矮星共存”计划中确定了约M0-6.5矮星的年龄-旋转关系，为恒星与系外行星研究提供重要工具。