Vaikka aurinkomme selviää vain noin viisi miljardia vuotta enemmän, pienemmät, viileämmät punaiset kääpiöt voivat kestää biljoonien vuosien ajan. Mikä on heidän pitkäikäisyyden salaisuus?
Saatat sanoa, että aurinko kestää kauan. Mutta se ei ole mitään verrattuna siellä oleviin vähiten massiivisiin tähtiin, punaisiin kääpiöihin.
Näillä pienillä tähtiä voi olla vain yksi kahdestoista auringon massasta, mutta sen sijaan, että eläisivät vähäisen ajan, ne voivat kestää biljoonoja vuosia. Mikä on heidän pitkäikäisyyden salaisuus? Onko se Botox?
Ymmärtääksemme, miksi punaisilla kääpiöillä on niin pitkä elinkaari, meidän on ensin katsottava tärkeimpiä sekvenssitähteitä ja selvitettävä, miten ne ovat erilaisia. Jos pystyisit kuorimaan auringon kuten greipin, näkisit sisällä mehukkaita kerroksia.
Ytimessä valtava paine ja lämpötila kaikesta siitä, mitä tähdetuotteet kantavat, sulavat vetyatomit heliumiin ja vapauttavat gammasäteilyn.
Ytimen ulkopuolella on säteilevä alue, joka ei ole tarpeeksi kuuma sulamiseen. Sen sijaan ytimessä tuotetut fotonit energiaa emittoidaan ja absorboidaan lukemattomia kertoja ottaen satunnainen matka tähden uloimpaan kerrokseen.
Ja säteilyvyöhykkeen ulkopuolella on konvektiivinen vyöhyke, jossa kuuman plasman ylikuumennetut maapallot leijuvat pintaan asti, jolloin ne vapauttavat lämpönsä avaruuteen.
Sitten ne jäähtyvät tarpeeksi uppoaa takaisin auringon läpi ja ottavat lisää lämpöä. Ajan myötä helium kertyy ytimeen. Lopulta tästä ytimestä loppuu vety ja se kuolee. Vaikka ydin on vain murto-osa auringon vedyn kokonaismassasta, sitä ei voida sekoittaa.
Punainen kääpiö on pohjimmiltaan erilainen kuin pääjärjestys tähti, kuten aurinko. Koska sillä on vähemmän massaa, siinä on ydin ja konvektiivinen vyöhyke, mutta ei säteilyaluetta. Tämä tekee kaiken eron.
Konvektiivinen vyöhyke yhdistyy suoraan punaisen kääpiön ytimeen, fuusion luoma heliumin sivutuotte leviää ympäri tähtiä. Tämä konvektio tuo raikkaan vedyn tähden ytimeen, jossa se voi jatkaa fuusioprosessia.
Käyttämällä täydellisesti koko vetyä, pienimmän massan punainen kääpiö voisi hieroa vetypolttoaineessaan 10 biljoonaa vuotta.
Yksi modernin tähtitieteen suurimmista yllätyksistä on, kuinka monella näistä pienmassoisista punaisten kääpiömaailmoista on planeettoja. Ja joitain maallisimmista maailmoista, joita koskaan on nähty, on löydetty punaisten kääpiötähteiden ympäriltä. Planeetat, joilla on suunnilleen maan massa, kiertävät heidän tähtensä asumisalueella, missä voi olla nestemäistä vettä.
Yksi punaisten kääpiöiden suurimmista ongelmista on, että ne voivat olla erittäin vaihtelevia. Esimerkiksi 40% punaisen kääpiön pinnasta voisi olla peitetty auringonpilkilla, mikä vähentää sen tuottaman säteilyn määrää ja muuttaa sen asutettavan alueen kokoa.
Muut punaiset kääpiöt tuottavat voimakkaita tähtien soihdut, jotka saattavat pilata uuden muodostumisen elämän maailmaa. DG Canes Venaticorum tuotti äskettäin 10 000 kertaa voimakkaamman leimahduksen kuin mikään auringosta koskaan nähnyt. Kaikilla räjähdykseen tarttuvilla elämillä olisi erittäin huono päivä.
Onneksi punaiset kääpiöt lähettivät nämä voimakkaat soihdut vasta noin miljardin vuoden aikana elämästään. Sen jälkeen he asettuvat asumaan ja tarjoavat mukavan viihtyisän ympäristön biljoonien vuosien ajan. Tarpeeksi kauan, jotta elämä menestyisi, toivomme.
Kaukaisessa tulevaisuudessa jotkut erittäin älykkäät lajit saattavat keksiä kuinka sekoittaa vety oikein takaisin aurinkoon poistamalla helium. Jos ne tekevät niin, ne lisäävät miljardeja vuosia aurinkoon.
Näyttää siltä, että aurinko kuolee kaiken sen käyttökelpoisen vedyn kanssa, joka istuu vain säteilyalueella fuusion ulkopuolella.
Onko sinulla ideoita siitä, kuinka voisimme sekoittaa vetyä auringossa ja poistaa heliumin? Lähetä villi ideasi kommentteihin!
Podcast (ääni): Lataa (kesto: 4:14 - 3,9 Mt)
Tilaa: Apple Podcastit | Android | RSS
Podcast (video): Lataa (kesto: 4:37 - 60,3 Mt)
Tilaa: Apple Podcastit | Android | RSS
