Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Червоний карлик



План:


Введення

Червоний карлик в поданні художника

Червоний карлик - згідно діаграмі Герцшпрунга - Рассела, маленька і відносно холодна зірка головної послідовності, що має спектральний клас М або верхній К.


1. Загальні характеристики

Спектр зірки класу M6V

Червоні карлики досить сильно відрізняються від інших зірок. Діаметр і маса червоних карликів не перевищує третини сонячної (нижня межа маси - 0,0767 [1] [2] сонячної, за цим ідуть коричневі карлики). Температура поверхні червоного карлика досягає 3500 До, що порівнянно з температурою спіралі лампи розжарювання, тому всупереч своїй назві червоні карлики, аналогічно лампам, випускають світло не червоного, а швидше охристо -жовтуватого відтінку. Зірки цього типу випускають дуже мало світла, іноді в 10 000 разів менше Сонця. Через низьку швидкість згоряння водню червоні карлики мають дуже велику тривалість життя - від десятків мільярдів до десятків трильйонів років (червоний карлик з масою в 0,1 маси Сонця буде горіти 10000000000000 років) [2]. У червоних карликів неможливі термоядерні реакції за участю гелію, тому вони не можуть перетворитися на червоні гіганти. З часом вони поступово стискаються і все більше нагріваються, поки не витратять весь запас водневого палива, і поступово перетворюються в блакитні карлики, а потім - в білі карлики з гелієвим ядром. Але з моменту Великого вибуху пройшло ще недостатньо часу, щоб червоні карлики змогли зійти з головної послідовності.

Той факт, що червоні карлики залишаються на головній послідовності, в той час як інші зірки сходять з неї, дозволяє визначати вік зоряних скупчень шляхом знаходження маси, при якій зірки змушені зійти з головної послідовності. Крім того, той факт, що на даний момент не знайдено жодного червоного карлика поза головної послідовності, свідчить про те, що Всесвіт має кінцевий вік.

Спектральний клас Радіус Маса Світність Температура
R / R M / M L / L K
O2 16 158 2000000 54000
O5 14 58 800000 46000
B0 5,7 16 16000 29000
B5 3,7 5,4 750 15200
A0 2,3 2,6 63 9600
A5 1,8 1,9 24 8700
F0 1,5 1,6 9,0 7200
F5 1,2 1,35 4,0 6400
G0 1,05 1,08 1,45 6000
G2 1,0 1,0 1,0 5700
G5 0,98 0,95 0,70 5500
K0 0,89 0,83 0,36 5150
K5 0,75 0,62 0,18 4450
M0 0,64 0,47 0,075 3850
M5 0,36 0,25 0,013 3200
M8 0,15 0,10 0,0008 2500
M9.5 0,10 0,08 0,0001 1900

2. Червоні карлики у всесвіті

Червоні карлики - найпоширеніші об'єкти зоряного типу у всесвіті. Проксима Центавра, найближча зірка до Сонця - червоний карлик (спектральний клас M5, 5Ve; зоряна величина 11,0 m), як і двадцять з наступних тридцяти найближчих зірок. Однак через їх низьку яскравості, вони мало вивчені.

3. Проблема первинних червоних карликів

Одна із загадок астрономії - надто мала кількість червоних карликів, зовсім не містять металів. Згідно з моделлю Великого вибуху, перше покоління зірок повинно було утримувати лише водень і гелій (і зовсім невелику кількість літію). Якщо в числі цих зірок були червоні карлики, то вони повинні спостерігатися сьогодні, чого не відбувається. Загальноприйняте пояснення полягає в тому, що зірки з малою масою не можуть сформуватися без важких елементів. Так як в легких зірок протікають термоядерні реакції за участю водню в присутності металів, то рання протозірка з малою масою, позбавлена ​​металів, не в стані "запалитися" і змушена залишатися газовою хмарою до тих пір, поки не отримає більше матерії. Все це служить підтримкою теорії про те, що перші зірки були дуже масивними і незабаром загинули, викинувши велику кількість металів, необхідних для формування легких зірок.


4. Життя на планетах у червоних карликів

Термоядерні реакції червоних карликів "економні" - нуклеосинтез в надрах цих зірок проходить повільно (це пов'язано з масою зірки, її розмірами і т. д.). Тому життєвий цикл червоних карликів в сотні разів довше, ніж у зірок таких як Сонце. Якщо на якійсь планеті біля червоного карлика виникла найпростіша життя, то ймовірність, що вона розвинеться у щось цікаве - незрівнянно вище, ніж у таких нетривких зірок, як Сонце. Це пов'язано з тим, що для розвитку високоорганізованої життя потрібні мільярди років еволюції.


4.1. Екзопланети

Газовий гігант, який звертається по орбіті навколо червоного карлика (у поданні художника)

В 2005 були виявлені екзопланети, що обертаються навколо червоних карликів. За розміром одна з них порівнянна з Нептуном (близько 17 мас Землі). Ця планета обертається на відстані всього в 6 мільйонів кілометрів від зірки, і тому повинна мати температуру поверхні близько 150 C, незважаючи на низьку світність зірки. В 2006 була виявлена ​​планета земного типу. Вона обертається навколо червоного карлика на відстані в 390 мільйонів кілометрів і температура її поверхні становить -220 C. В 2007 були виявлені планети в населеної зоні червоного карлика Глізе 581, в 2010 виявлена ​​планета в населеної зоні у Глізе 876.


4.2. Проблеми, пов'язані з кліматом планет

Оскільки червоні карлики досить тьмяні, то ефективна земна орбіта повинна бути близькою до зірки. Але планета, розташована занадто близько до зірки, стає постійно зверненої до неї однією стороною. Дане явище називається орбітальним резонансом. Воно може викликати різницю температур в різних півкулях (нічному і денному), оскільки на денному півкулі завжди тепло (може бути - дуже жарко), а на нічному температура може наближатися до абсолютного нуля. Це, в свою чергу, може викликати сильні вітри в атмосфері планети.

Червоні карлики у багато крат активніше Сонця. Дуже потужні спалахи можуть бути згубними для можливої ​​життя на планеті. Але магнітне поле планети могло б вирішити цю проблему - воно було б бар'єром для радіації (як у Землі).


4.3. Висновок

Якщо ми шукаємо сприятливі для життя планети, то вони повинні володіти магнітним полем, здатним препятствововать смертоносного випромінювання. Планета повинна мати атмосферу з температурою і тиском здатними містити воду в рідкому стані. Орбіта планети повинна бути близька до кругової ( орбітальний ексцентриситет якомога ближчий до нуля), щоб температура поверхні була протягом року-дня більш-менш постійною.


5. Типові червоні карлики

  • Проксима Центавра - (M4.5e) - відстань 1,31 пс; світність - 0,000 072 сонячної;
  • Зірка Барнарда - (M5V) - відстань 1,83 пс; світність - 0,000 450 сонячної;
  • Вольф 359 - (dM6e) - відстань 2,34 пс; світність - 0,000 016 сонячної;
  • Росс 154 - (dM4e) - відстань 2,93 пс; світність - 0,000 380 сонячної;
  • Росс 248 - (dM6e) - відстань 3,16 пс; світність - 0,000 110 сонячної;
  • Росс 128 - (dM5) - відстань 3,34 пс; світність - 0,000 080 сонячної;

Література

Примітки

  1. Burrows, A., Hubbard, WB, Saumon, D., Lunine, JI An Expanded Set Of Brown Dwarf AND Very Low Mass Star Models - articles.adsabs.harvard.edu / / full/1993ApJ...406..158B / 0000160.000.html (Англ.) / / The Astrophysical Journal : рец.науч.журнал. - 1993. - Т. 406. - № 1. - С. 158-171. - ISSN 0004-637X - - DOI : 10.1086/172427 - dx.doi.org/10.1086/172427 - Bibcode : 1993ApJ ... 406 .. 158B - adsabs.harvard.edu/abs/1993ApJ...406..158B - Див С. 160.
  2. 1 2 Fred C. Adams & Gregory Laughlin (U. Michigan) (1997), "A Dying Universe: The Long Term Fate and Evolution of Astrophysical Objects", arΧiv : astro-ph/9701131 - www.arxiv.org/abs/astro-ph/9701131 [astro-ph] (Англ.) - Див С. 5. (З приводу терміну перебування на головній послідовності: Див С. 5. - Формула (2.1a): _ {\ Tau_ \ ast = 10 ^ {10} yr \ left [{M_ \ ast \ over 1M_ \ odot} \ right] ^ {- \ alpha}} , Де для зірок малої маси береться значення α ≈ 3 - 4. Якщо брати значення α = 3, то червоний карлик з масою в 0,1 маси Сонця буде горіти 10000000000 000 років. Якщо брати значення α = 4, а масу червоного карлика M * = 0,0767 маси сонця, то такий червоний карлик горів б 288 947 235 826 163 років.)

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Коричневий карлик
Чорний карлик
Блакитний карлик
Помаранчевий карлик
Субкорічневий карлик
Коричневий карлик
Жовтий карлик
Білий карлик
Нетопир-карлик
© Усі права захищені
написати до нас