Червени гигантски звезди: факти, определение и бъдещето на слънцето

Разширяващите се червени гигантски звезди ще поглъщат твърде близки планети.

Разширяващите се червени гигантски звезди ще поглъщат твърде близки планети. В Слънчевата система слънцето ще погълне Меркурий и Венера и може да погълне и Земята. (Изображение: Джеймс Гитлин/STScI AVL)





Червена гигантска звезда е умираща звезда в последните етапи на звездната еволюция. Само след няколко милиарда години нашето собствено слънце ще се превърне в червена гигантска звезда, ще разшири и погълне вътрешните планети, вероятно дори Земята. Какво очаква бъдещето за светлината на нашата Слънчева система и други подобни?

Формиране на гигант

Повечето звезди във Вселената са звезди от главната последователност - тези, които превръщат водорода в хелий чрез ядрен синтез . Звездата от главната последователност може да има маса между една трета и осем пъти по -голяма от тази на Слънцето и в крайна сметка да изгори водорода в ядрото си. През целия си живот външното налягане на синтез се балансира спрямо вътрешното налягане на гравитацията. След като синтезът спре, гравитацията поема водещата роля и компресира звездата по -малко и по -здраво.

Температурите се увеличават с свиването, като в крайна сметка достигат нива, при които хелийът може да се слее с въглерод. В зависимост от масата на звездата, изгарянето на хелий може да бъде постепенно или да започне с експлозивна светкавица.



„Въпреки че синтезът вече не се осъществява в ядрото, повишаването на температурата загрява обвивката на водорода, обграждаща ядрото, докато не стане достатъчно гореща, за да започне синтез на водород, произвеждайки повече енергия, отколкото когато беше звезда от основната последователност“, Австралия Националното звено на телескопа казва на тяхното уебсайт .

Червените гигантски звезди достигат размери от 100 милиона до 1 милиард километра в диаметър (62 милиона до 621 милиона мили), 100 до 1000 пъти по -големи от днешното слънце. Тъй като енергията се разпространява в по -голяма площ, повърхностните температури всъщност са по -ниски, достигайки само 2200 до 3200 градуса по Целзий (4000 до 5800 градуса по Фаренхайт), малко повече от половината горещи като слънцето. Тази промяна в температурата кара звездите да блестят в по -червената част на спектъра, което води до името червен гигант , въпреки че те често са по -оранжеви на външен вид.

Тази картина на драматичната мъглявина около яркочервената супергигантска звезда Бетелгейзе е създадена от изображения, направени с инфрачервената камера VISIR на Много големия телескоп на ESO (VLT). Тази структура, наподобяваща пламъци, излъчвани от звездата, се образува, защото гигантът изхвърля своя материал в космоса.



Тази картина на драматичната мъглявина около яркочервената супергигантска звезда Бетелгейзе е създадена от изображения, направени с инфрачервената камера VISIR на Много големия телескоп на ESO (VLT). Тази структура, наподобяваща пламъци, излъчвани от звездата, се образува, защото гигантът изхвърля своя материал в космоса.(Изображение: ESO / P. Kervella)

През 2017 г. международен екип от астрономи идентифицира повърхността на червения гигант & pi; Gruis подробно използва Много големият телескоп на Европейската южна обсерватория . Те открили, че повърхността на червения гигант има само няколко конвективни клетки или гранули, всяка от които е с диаметър около 75 милиона мили (120 милиона километра). За сравнение, слънцето има около два милиона конвективни клетки с диаметър около 930 мили (1500 км).

Звездите прекарват приблизително няколко хиляди до 1 милиард години като червен гигант. В крайна сметка хелийът в ядрото изтича и синтезът спира. Звездата отново се свива, докато нова хелиева обвивка достигне ядрото. Когато хелият се запали, външните слоеве на звездата се издухват в огромни облаци от газ и прах, известни като планетарни мъглявини. Тези черупки са много по -голям и по -слаб отколкото техните родителски звезди.



Ядрото продължава да се срива в себе си. По -малки звезди като слънцето прекратяват живота си като компактни бели джуджета. Материалът на по -големи, по -масивни звезди пада вътре, докато звездата в крайна сметка стане а свръхнова , издухвайки газ и прах в драматична огнена смърт. [Невероятни снимки на експлозии на свръхнови]

Отворете Star Cluster Messier 50

Бъдещето на слънцето

След приблизително 5 милиарда години слънцето ще започне процеса на изгаряне на хелий, превръщайки се в червена гигантска звезда. Когато се разшири, външните му слоеве ще консумират Меркурий и Венера и ще достигнат Земята. Учените все още обсъждат дали нашата планета ще бъде погълната или не, или тя ще обикаля опасно близо до по -слабата звезда. Така или иначе животът, какъвто го познаваме на Земята, ще престане да съществува.

„Подобна съдба може да очаква вътрешните планети в нашата Слънчева система, когато слънцето се превърне в червен гигант и се разшири чак до земната орбита след около 5 милиарда години“, каза астрономът Алекс Волщан, астроном от Пенсилванския държавен университет. в изявление .

„Бъдещето на Земята е да умре със слънцето, което кипи океаните, но горещата скала ще оцелее“, казва астрофизикът Дон Курц от университета в Ланкашър, каза пред Ройтерс .

Променящото се слънце обаче може да даде надежда на други планети. Когато звездите се превръщат в червени гиганти, те променят обитаемите зони на своята система. Обитаемата зона е районът, където може да съществува течна вода, считан от повечето учени за зона, узряла за развитие на живота. Тъй като една звезда остава червен гигант приблизително милиард години, може да е възможно животът да възникне върху тела във външната Слънчева система, която ще бъде по -близо до Слънцето.

„Когато една звезда застарява и светва, обитаемата зона се движи навън и вие основно давате втори вятър на планетарна система“, казва ученият от екзопланетата Рамзес М. Рамирес, изследовател от института Карл Саган в Корнел изявление . „В момента обекти в тези външни региони са замразени в нашата собствена Слънчева система, като Европа и Енцелад - луни, обикалящи около Юпитер и Сатурн.“

Прозорецът на възможностите обаче ще бъде отворен само за кратко. Когато слънцето и други по-малки звезди се свият обратно до бяло джудже, животворната светлина ще се разсее. А свръхнови от по -големи звезди биха могли да поставят други проблеми, свързани с обитаването.

Следвайте Нола Тейлър Ред на @NolaTRedd , Facebook , или Google+ . Последвайте ни на @Spacedotcom , Facebook или Google+ .