Плутон может стать последней обитаемой планетой солнечной системы через 5 миллиардов лет

Когда массивные звезды становятся красными супергигантами

Звезда с большой массой (во много раз более массивная, чем Солнце) проходит аналогичный, но несколько иной процесс. Это изменяется более резко чем его подобные солнцу родные братья и становится красным супергигантом. Из-за его большей массы, когда ядро ​​разрушается после фазы сжигания водорода, быстрое повышение температуры приводит к очень быстрому синтезу гелия. Скорость синтеза гелия возрастает, и это дестабилизирует звезду.

Огромное количество энергии выталкивает наружные слои звезды наружу и превращается в красный сверхгигант. На этом этапе гравитационная сила звезды вновь уравновешивается огромным внешним радиационным давлением, вызванным интенсивным синтезом гелия, происходящим в ядре.

Звезда, которая превращается в красного сверхгиганта, делает это за плату. Он теряет большой процент своей массы в космосе. В результате, хотя красные сверхгиганты считаются самыми большими звездами во вселенной, они не являются самыми массивными, потому что они теряют массу с возрастом, даже когда они расширяются наружу.

AH Скорпиона

Диаметр этой звезды, которая относится к категории красных супергигантов, составляет примерно 1411 диаметров Солнца. Удаление AH Скорпиона от нашей планеты – 8900 световых лет.

Звезду окружает плотная оболочка из пыли, факт подтверждаемый многочисленными фотографиями, выполненными посредством телескопического наблюдения. Происходящие в недрах светила процессы обуславливают переменчивость блеска звезды.

Масса AH Скорпиона равна 16 массам Солнца, диаметр превосходит солнечный в 1200 раз. Максимальная температура поверхности принимается равной 10 000 К, но эта величина не является фиксированной и может изменяться как в одну, так и в другую сторону.

Происхождение цвета звезд

Цвет звезды зависит от температуры на её поверхности. Показатель поверхностной температуры нашего Солнца превосходит 6,000 градусов Кельвина. Несмотря на то, что с Земли оно кажется жёлтым, из космоса солнечные свет выглядит ослепительно белым. Это яркое белое солнечное свечение образуется именно благодаря такой высокой температуре. Если бы Солнце было холоднее, то его свет приобрёл бы более тёмный оттенок, ближе к красному, а если бы эта звезда была горячее, то была бы голубого цвета.

Секрет разноцветности звезд стал важным орудием астрономов – цвет светил помог им узнать температуру поверхности звезд. В основу легло примечательное природное явление – соотношение между энергией вещества и цветом излучаемого им света.

Наблюдения на эту тему вы уже наверняка сделали сами. Нить маломощных 30-ваттных лампочек горит оранжевым светом – а когда напряжение в сети падает, нить накала едва тлеет красным. Более сильные лампочки светятся желтым или даже белым цветом. А сварочный электрод во время работы и кварцевая лампа светятся голубым. Однако смотреть на них ни в коем случае не стоит – их энергия настолько велика, что может с легкостью повредить сетчатку глаза.

Соответственно, чем горячее предмет, тем ближе его цвет его свечения к голубому – а чем холоднее, тем ближе к темно-красному. Звезды не стали исключением: такой же принцип действует и на них. Влияние состава звезды на ее цвет очень незначительное – температура может скрывать отдельные элементы, ионизируя их.

Но именно анализ цветового спектра излучения звезды помогает выяснить ее состав. Атомы каждого вещества имеют свою уникальную пропускную способность. Световые волны одних цветов беспрепятственно проходят сквозь них, когда другие останавливаются – собственно, по блокированным диапазонам света ученые и определяют химические элементы.

Красные гиганты — переменные звёзды

  • Радиально пульсирующие долгопериодические переменные типа Ми́ры — омикрона Кита (Long Period Variables M, Omicron Ceti-type) — гиганты спектрального класса М с периодом от 80 до более 1000 дней и вариациями блеска от 2.5m до 11m, в спектрах присутствуют эмиссионные линии.
  • SR — полуправильные пульсирующие переменные гиганты спектрального класса М (типа Z UMa) с периодом от 20 до нескольких лет и вариациями блеска ~ 3m,
  • SRc — полуправильные пульсирующие переменные сверхгиганты спектрального класса М (типа μ Cep).
  • Lb — неправильные медленные пульсирующие переменные гиганты спектрального класса K, M, C, S (типа CO Cyg)
  • Lc — неправильные медленные пульсирующие переменные сверхгиганты спектрального класса M (типа TZ Cas) с вариациями блеска ~ 1m

Классификация

Звезды классифицируются как сверхгиганты на основании их спектрального класса светимости . Эта система использует определенные диагностические спектральные линии для оценки силы тяжести звезды на поверхности , тем самым определяя ее размер относительно ее массы. Более крупные звезды более светятся при данной температуре и теперь могут быть сгруппированы в полосы разной светимости.

Различия в светимости звезд наиболее заметны при низких температурах, когда звезды-гиганты намного ярче звезд главной последовательности. Сверхгиганты имеют самую низкую поверхностную гравитацию и, следовательно, являются самыми большими и яркими при определенной температуре.

Система классификации Йеркса или Моргана-Кинана (МК) практически универсальна. Он группирует звезды в пять основных групп светимости, обозначенных римскими цифрами :

  • Я сверхгигант ;
  • II яркий гигант ;
  • III гигант ;
  • IV субгигант ;
  • V карлик ( главная последовательность ).

Специфический для сверхгигантов, класс светимости далее делится на нормальных сверхгигантов класса Ib и самых ярких сверхгигантов класса Ia. Также используется промежуточный класс Iab. Исключительно яркие звезды с низкой поверхностной гравитацией и сильными признаками потери массы могут быть обозначены классом светимости 0 (ноль), хотя это редко встречается. Чаще будет использоваться обозначение Ia-0, а еще чаще Ia + . Эти гипергигантские спектральные классификации очень редко применяются к красным сверхгигантам, хотя термин красный гипергигант иногда используется для наиболее протяженных и нестабильных красных сверхгигантов, таких как VY Canis Majoris и NML Cygni .

«Красная» часть «красного сверхгиганта» относится к прохладной температуре. Красные сверхгиганты — это самые крутые сверхгиганты M-типа и, по крайней мере, некоторые звезды K-типа, хотя точного ограничения нет. Сверхгиганты K-типа необычны по сравнению с M-типом, потому что они являются кратковременной переходной стадией и несколько нестабильны. Звезды K-типа, особенно ранние или более горячие K-типы, иногда описываются как оранжевые сверхгиганты (например, Zeta Cephei ) или даже как желтые (например, желтый гипергигант HR 5171 Aa).

Характеристика

Красным гигантом в астрономии называют особенно большие звезды поздних спектральных классов, обладающие высокой светимостью и протяженными оболочками. В качестве примеров красных гигантов могут служить такие звезды как Арктур, Альдебаран, Гаркус, находящиеся в так званой ветви красных гигантов.

Красные гиганты неспроста так названы, их размеры просто огромны, радиус среднего красного гиганта превосходит радиус нашего Солнца в сотни раз, размеры же больше солнечного примерно в 1500 раз. Но при этом красный гигант в разы холоднее обычной звезды (включая опять таки наше Солнце), которая тепла излучает в два раза больше, нежели красный гигант.

Дело в том, что красный гигант представляет собой звезду, у которой в силу уже почтенного возраста (по звездным меркам, разумеется) истощились запасы водорода. Ядро ее состоит исключительно из гелия, которое в силу действия сил гравитации и отсутствия водорода начинает интенсивно сжиматься, в то же время окружающий ядро слой водорода наоборот начинает расширяться в окружающее пространство, при этом стремительно остывать. Звезда при этом принимает ярко красный свет, отсюда и название.

В целом строение красного гиганта можно таким вот образом изобразить на картинке.

Астероиды покинут нашу систему

У нас больше не будет астероидов.

Все мы уже привыкли к тому, что в нашей Солнечной системе находится множество различных астероидов. Но все они при гибели Солнца и перехода в фазу белого карлика тоже столкнутся с серьезной проблемой. К этому моменту Юпитер и другие дальние планеты уже изменят свои орбиты из-за радикальных изменений, связанных с нашим светилом. Так как Юпитер обладает огромной массой, то центром массы в системе, скорее всего, станет именно он. Он обладает очень мощной гравитационной силой. Ее вполне хватит для того, чтобы изменить орбиты астероидов, а некоторые из них и вовсе выкинуть на пределы Солнечной системы. Эти космические булыжники также могут быть брошены в сторону белого карлика или просто перемолоты гравитационными изменениями в пыль.

Ученые способны делать такие предсказания благодаря наблюдению за уже существующими белыми карликовыми звездами. Несмотря на то, что нужно выяснить еще множество особенностей по поводу Солнца, когда оно войдет в эту фазу, ученые отметили, что области вокруг белых карликов содержат множество пыли. Это, скорее всего, является прямым доказательством того, что раньше возле звезды могли находиться некие твердые космические тела, которые с гибелью своих звезд превратились в то, что и увидели астрономы.

Что будет с Землей?

Если этого не произойдет, Земля и Марс станут обугленными и бесплодными мирами. Океаны и атмосферы этих планет будут кипеть и улетучиваться в космос, и они станут безвоздушными и горячими мирами, подобными сегодняшнему Меркурию. Эти эффекты будут простираться далеко за пределы внутренних скалистых миров Солнечной системы.
Помимо того, что красные гиганты просто огромны, они имеют температуру поверхности в несколько тысяч градусов. Большая часть выброшенного материала — около половины массы Солнца — попадет при экстремальных температурах во внешние части нашей Солнечной системы. Астероиды расплавятся, потеряв все свои летучие компоненты, останутся только их каменистые ядра.
Однако газовые гиганты достаточно массивны, чтобы продолжать удерживать свои оболочки. Возможно, им суждено даже подрасти в размерах, когда Солнце войдет в фазу красного гиганта.

Поскольку огромное количество материи покинет Солнце, она будет сталкиваться с этими гигантскими мирами, которые имеют сильные гравитационные поля. Большая часть материи будет захвачено этими планетами, что увеличит их размеры и массы. Когда все закончится, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун могут стать более крупными и массивными, чем в наше время.
Солнце станет таким жарким, что большая часть внешней Солнечной системы будет полностью разрушена. Каждый из газовых гигантов имеет кольцевую систему. И хотя кольца Сатурна самые известные из них, у всех планет — гигантов Солнечной системы есть кольца. Эти кольца в основном состоят из различных льдов, таких как водяной лед, метановый лед и двуокись углерода. При экстремальных условиях, создаваемых Солнцем, эти льды будут не только таять и кипеть. Их отдельные молекулы получат столько энергии, что они будут выброшены из Солнечной системы.

Характеристики [ править ]

Мира , переменная асимптотическая ветвь гигантов красный гигант

Красный гигант — это звезда, которая исчерпала запас водорода в своем ядре и начала термоядерный синтез водорода в оболочке, окружающей ядро. Их радиусы в десятки и сотни раз больше, чем у Солнца . Однако их внешняя оболочка имеет более низкую температуру, что придает им красновато-оранжевый оттенок. Несмотря на более низкую плотность энергии их оболочки, красные гиганты во много раз ярче Солнца из-за своего большого размера. Звезды ветви красных гигантов имеют светимость почти в три тысячи раз больше, чем Солнце ( L ☉ ), спектральные классы K или M, имеют температуру поверхности 3000–4000 К и радиус примерно в 200 раз больше солнечного ( R ☉). Звезды на горизонтальной ветви более горячие, с небольшим диапазоном светимости около 75  L . Звезды ветви асимптотических гигантов варьируются по светимости от яркости более ярких звезд ветви красных гигантов до нескольких раз более ярких в конце фазы тепловых импульсов.

Среди асимптотических гигантских звезд ветвей принадлежат углеродные звездам типа CN и поздней CR, образующихся при углероде и другие элементы конвектируются на поверхность в то , что называется драгой вверх . Первая выемка грунта происходит во время горения водородной оболочки на ветви красного гиганта, но не приводит к появлению большого количества углерода на поверхности. Вторая, а иногда и третья, драгирование происходит во время горения гелиевой оболочки на ветви асимптотических гигантов и приводит к конвекции углерода на поверхность в достаточно массивных звездах.

Звездный край красного гиганта не имеет четких очертаний, в отличие от их изображения на многих иллюстрациях. Скорее, из-за очень низкой массовой плотности оболочки у таких звезд отсутствует четко определенная фотосфера , и тело звезды постепенно переходит в « корону ». Самые холодные красные гиганты имеют сложные спектры с молекулярными линиями, эмиссионными особенностями, а иногда и мазерами, особенно от термически пульсирующих звезд AGB. Наблюдения также предоставили доказательства наличия горячей хромосферы над фотосферой красных гигантов , где исследование механизмов нагрева для образования хромосфер требует трехмерного моделирования красных гигантов.

Еще одна примечательная особенность красных гигантов заключается в том, что, в отличие от звезд, подобных Солнцу, фотосферы которых имеют большое количество небольших конвективных ячеек ( солнечных гранул ), фотосферы красных гигантов, а также фотосферы красных сверхгигантов , имеют всего несколько крупных ячеек, т.е. особенности которых вызывают изменения яркости, столь общие для обоих типов звезд.

Планеты

Красные гиганты с известными планетами: HD 208527 , HD 220074 M-типа и, по состоянию на февраль 2014 г., несколько десятков известных K-гигантов, включая Pollux , Gamma Cephei и Iota Draconis .

Перспективы обитаемости

Хотя традиционно было предложена эволюция звезды в красный гигант будет оказывать свою планетарную систему , если она присутствует, непригодные для жизни, некоторые исследования показывают , что в ходе эволюции 1  M звезд вдоль красного гиганта отрасли, он может затаить обитаемая зона в течение нескольких миллиардов лет на 2 астрономических единицах (а.е.), чтобы около 100 миллионов лет в 9 а.е., давая достаточно , возможно , время жизни развиваться на подходящем мире. После стадии красного гиганта у такой звезды будет обитаемая зона между 7 и 22 а.е. в течение еще одного миллиарда лет. Более поздние исследования уточнили этот сценарий, показав, как для звезды 1  M обитаемая зона длится от 100 миллионов лет для планеты с орбитой, подобной орбите Марса, до 210 миллионов лет для планеты, которая вращается на расстоянии Сатурна от Солнца. , максимальное время (370 миллионов лет), соответствующее планетам, вращающимся на расстоянии Юпитера . Однако планеты, вращающиеся вокруг звезды 0,5  M по орбитам, эквивалентным орбитам Юпитера и Сатурна, будут находиться в обитаемой зоне в течение 5,8 и 2,1 миллиарда лет соответственно; для звезд более массивных, чем Солнце, времена значительно короче.

Увеличение планет

По состоянию на июнь 2014 года около звезд-гигантов было обнаружено пятьдесят планет-гигантов. Однако эти планеты-гиганты более массивны, чем планеты-гиганты, расположенные вокруг звезд солнечного типа. Это может быть связано с тем, что звезды-гиганты более массивны, чем Солнце (менее массивные звезды все еще будут на главной последовательности и еще не станут гигантами), и ожидается, что более массивные звезды будут иметь более массивные планеты. Однако массы планет, обнаруженных вокруг звезд-гигантов, не коррелируют с массами звезд; следовательно, планеты могут расти в массе во время фазы красных гигантов звезд. Рост массы планеты может быть частично из-за аккреции от звездного ветра, хотя гораздо больший эффект будет вызван переполнением полости Роша, вызывающим перенос массы от звезды к планете, когда гигант расширяется до орбитального расстояния планеты.

Двойные, тройные и так далее

Двойные звезды — вовсе не редкость во Вселенной: почти половина всех светил живут парами. Обычно они рождаются вместе, из одного пылевого облака. Их связывает гравитация — и ничто не может разлучить. Если звезды родились близнецами, то есть одинаковыми по размеру и массе, то они вращаются вокруг общего центра. Если же одна из звезд крупнее, тогда центр масс находится ближе к ней.

Бывают и тройные звездные системы, где три светила, объединенные гравитацией, существуют как единое целое. В таких системах обычно две звезды вращаются рядом, а третья — вокруг них по большей орбите.

Четверная звезда обычно представляет собой союз двух звездных пар, объединенных общим центром вращения. Четыре звезды для звездной системы вовсе не предел, иногда звезды объединяются по пять, шесть и более, но это встречается очень редко. Все системы звезд, в которых больше двух членов, ученые называют кратными.

Иногда то, что кажется наблюдателю с Земли двойной звездой, на самом деле — совершенно разные звезды, расположенные в космосе очень далеко друг от друга. Такие явления называются оптическими двойными звездами.

Поделиться ссылкой

Молодые и старые Красные гиганты

Звёзды в процессе своей эволюции могут достигать поздних спектральных классов и высоких светимостей на двух этапах своего развития: на стадии звездообразования и поздних стадиях эволюции.

Стадия, на которой молодые звёзды наблюдаются как красные гиганты, зависит от их массы. В это время звезда излучает за счёт гравитационной энергии, выделяющейся при сжатии. По мере сжатия температура поверхности таких звёзд растёт, но вследствие уменьшения размеров и площади излучающей поверхности падает светимость. В конечном итоге в их ядрах начинается реакция термоядерного синтеза гелия из водорода (протон-протонный цикл, а для массивных звёзд также CNO-цикл), и молодая звезда выходит на главную последовательность.

На поздних стадиях эволюции звёзд после выгорания водорода в их недрах и образования «пассивного» (не участвующего в термоядерных реакциях) гелиевого ядра звёзды сходят с главной последовательности и перемещаются в область красных гигантов и сверхгигантов. Перед тем как перейти в стадию красного гиганта, звезда проходит промежуточную стадию — стадию субгиганта. Субгигант — это звезда, в ядре которой уже прекратились термоядерные реакции с участием водорода, но горение гелия ещё не началось, так как гелиевое ядро недостаточно разогрето.

В современной астрофизике термин красные гиганты относится, как правило, к таким проэволюционировавшим звёздам, сошедшим с главной последовательности; молодые звёзды, не вышедшие на главную последовательность, обобщённо называют протозвёздами.

Расширение Солнца

Солнце может поглотить все вокруг.

Солнце не только станет ярче, но и существенно увеличится в размерах. Как только звезда израсходует все свое топливо для термоядерной реакции, она перейдет в другую фазу жизненного цикла. Станет красным гигантом. Несмотря на увеличенный размер, фактическая температура звезд, находящихся в фазе красных гигантов, ниже, чем у других звезд – всего 2000-3000 градусов Цельсия. На первый взгляд может показаться, что это много, но это если не учитывать нынешнюю температуру Солнца, которая может варьироваться от 5000 до 9000 градусов Цельсия.

Несмотря на то, что именно такая судьба ожидает наше светило, не всегда то же самое происходит и с другими звездами. Более компактные, например, которые называют красными карликами, настолько слабые, что когда они израсходуют все свое топливо, то просто потухают. Правда, сам жизненный цикл таких звезд длится гораздо дольше, чем у других видов. С другой стороны, синие и белые гиганты могут быть настолько большими, что способны выжигать более тяжелые химические элементы до тех пор, пока в конечном итоге не развивают твердое железное ядро. После этого они коллапсируют в сверхновые.

Разновидности сорта

Гигант красный

Описание:

  • ранний сорт: от всходов до полного созревания плодов 100-110 дней;
  • куст индетерминантный, штамбового типа, высотой до 190 см;
  • плоды плоскоокруглой формы, ярко-красного цвета, вес 450-850 г;
  • мякоть сладкая, сочная, томаты подходят для приготовления соусов, паст, очень хороши в свежем виде;
  • урожайность средняя: 3-5 кг с куста;
  • зрелые помидоры хранятся 5-7 дней
Гигант Новикова

Описание:

  • среднеранний: от всходов до полного созревания томатов 100-110 дней;
  • куст индетерминантный, высотой до 2 м;
  • плоды округлые, темно-малинового цвета, весом 500-900 г;
  • мякоть мясистая, очень сладкая, сочная;
  • урожайность до 10 кг с куста;
  • зрелые томаты хранятся не долго, снятые плоды рекомендуется сразу пускать в переработку
Гигант Лимонный

Описание:

  • среднеранний сорт: от всходов до созревания томатов 100-110 дней;
  • куст индетерминантный, высотой до 2,3 м;
  • плоды округлые, чуть сплюснутые, ярко-желтого цвета, массой до 700 г;
  • мякоть сочная, кисло-сладкая;
  • урожайность 4-6 кг с куста;
  • зеленые томаты хорошо дозревают дома, спелые плоды хранятся до 14 дней, хорошо переносят транспортировку, товарных качеств не теряют

Интересные факты

Красный карлик может существовать миллиарды лет, экономно расходуя внутреннее топливо, а для сверхгиганта этот период сокращается до нескольких миллионов.

Туманность вокруг Полярной звезды

Известная всем Полярная звезда – представительница этого класса. Она относится к желтому спектру, ее радиус больше солнечного в 30 раз, а светимость – в 2200.

Гипергиганты не значительно превосходят сверхгигантов по размеру, но при этом превалируют в массе в десятки раз, а их яркость достигает от 500 тыс. до 5 млн. светимостей Солнца. Эти звезды имеют самую короткую жизнь, иногда она исчисляется сотнями тысяч лет. Таких ярких и мощных объектов в нашей Галактике найдено около 10.

Изначально ученые считали, что голубые гиганты взрываются, переходя в стадию красных. Но неоднократные наблюдения вспышек сверхновых непосредственно из голубых сверхгигантов, доказали ошибочность этой теории. Колоссальная энергия таких процессов стала неожиданностью для ученых. Под пристальное наблюдение попала Эта Киля, являющаяся нестабильной. Этот голубой сверхгигант, способный затмить 120 Солнц, может взорваться сверхновой в недалеком будущем. Воздействие взрывной волны подобной силы на нашу Солнечную систему непредсказуемо, но мы точно не узнаем о них.

Красный гигант и Солнце

Наше Солнце относительно молодая звезда по галактическим меркам, его возраст составляет примерно «всего лишь» в 4,57 миллиарда лет, и еще пять миллиардов лет оно будет светить в своем «штатном режиме». Но придет момент, когда запасы водорода на нашем светиле таки истощаться и тогда Солнце превратится в красного гиганта.

Когда Солнце станет красным гигантом? Не волнуйтесь, еще очень нескоро, по подсчетам ученых действующих запасов водорода на Солнце хватит на ближайшие 5 миллиардом лет. По прошествии этого срока начнется процесс трансформации нашего светила в красного гиганта, в ходе которого размеры Солнца вырастут в 200 раз – а это почти до современной земной орбиты. Меркурий и Венера, при этом будут испепелены полностью, жизнь же на Земле в таких условиях тоже вряд ли будет возможна.

После трансформации, в состоянии красного гиганта (означающее для звезды уже своего рода «пенсионный возраст») Солнце пробудет еще примерно 100 миллионов лет, после чего окончательно погаснет, превратившись в планетарную туманность с белым карликом во главе.

Тут на картинке представленный жизненный цикл Солнца.

Строение красных гигантов

И «молодые», и «старые» красные гиганты имеют схожие наблюдаемые характеристики, объясняющиеся сходством их внутреннего строения — все они имеют горячее плотное ядро и очень разреженную и протяжённую оболочку. Наличие протяжённой и относительно холодной оболочки приводит к интенсивному звёздному ветру: потери массы при таком истечении вещества достигают 10−6—10−5 масс Солнца в год.

Средняя плотность красных гигантов может быть в миллион раз меньше плотности воды (для сравнения, средняя плотность Солнца примерно равна плотности воды, 1 г/см3). При этом отношение средней плотности к плотности ядра может составлять 1:108 (у Солнца примерно 1:50). Около 10% массы красного гиганта приходится на его очень малое по размерам ядро, в котором (или в наружном слое которого) происходят термоядерные реакции; остальная часть массы звезды приходится на очень протяжённую оболочку, которая переносит выделившуюся в ядре энергию к поверхности.

В процессе эволюции звёзд главной последовательности происходит «выгорание» водорода — нуклеосинтез с образованием гелия в pp-цикле и (для массивных звёзд) в CNO-цикле. Такое выгорание приводит к накоплению в центральных частях звезды гелия, который при сравнительно низких температурах и давлениях ещё не может вступать в термоядерные реакции. Прекращение энерговыделения в ядре звезды ведёт к сжатию и, соответственно, к повышению температуры и плотности ядра. Рост температуры и плотности в звёздном ядре приводит к условиям, в которых активируется новый источник термоядерной энергии: выгорание гелия (тройная гелиевая реакция или тройной альфа-процесс), характерный для красных гигантов и сверхгигантов. Красный гигант Автор статьи: astroson.com 2017-04-20

Смерть Красной Супергигантской Звезды

Звезда с очень большой массой будет колебаться между различными ступенями сверхгиганта, поскольку она сливается с более тяжелыми и тяжелыми элементами в своем ядре. В конце концов, он исчерпает все свое ядерное топливо, которым управляет звезда. Когда это происходит, гравитация побеждает. В этот момент ядро ​​- это в основном железо (для плавления которого требуется больше энергии, чем у звезды), и ядро ​​больше не может выдерживать внешнее радиационное давление, и оно начинает разрушаться.

Последующий каскад событий приводит, в конце концов, к событию сверхновой II типа. Слева будет ядро ​​звезды, сжатое из-за огромного гравитационного давления в нейтронную звезду; или в случае самых массивных звезд создается черная дыра.

Свойства и параметры

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела

Масса играет решающую роль в формировании звезд – в крупном ядре синтезируется больше количество энергии, которая повышает температуру светила и его активность. Приближаясь к финальному отрезку существования объекты с весом, превышающим солнечный в 10-70 раз, переходят в разряд сверхгигантов. В диаграмме Герцшпрунга-Рассела, характеризующей отношения звездной величины, светимости, температуры и спектрального класса, такие светила расположены сверху, указывая на высокую (от +5 до +12) видимую величину объектов. Их жизненный цикл короче, чем у других звезд, потому что своего состояния они достигают в финале эволюционного процесса, когда запасы ядерного топлива на исходе. В раскаленных объектах заканчивается гелий и водород, а горение продолжается за счет кислорода и углерода и далее вплоть до железа.

Общие сведения

Рождение всех звезд происходит одинаково. Гигантское облако молекулярного водорода начинает сжиматься в шар под влиянием гравитации, пока внутренняя температура не спровоцирует ядерный синтез. На протяжении всего существования светила пребывают в состоянии борьбы с собой, внешний слой давит силой тяжести, а ядро – силой разогретого вещества, стремящегося расширится. В процессе существования водород и гелий постепенно выгорают в центре и обычные светила, имеющие значительную массу, становятся сверхгигантами. Встречаются такие объекты в молодых образованиях, таких как неправильные галактики или рассеянные скопления.

Рекомендации

  1. Гигантская звезда, вход в Энциклопедия астрономии, изд. Патрик Мур, Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета, 2002. ISBN 0-19-521833-7.
  2. ^ гигант, вход в Факты в файловом словаре астрономии, изд. Джон Дейнтит и Уильям Гулд, Нью-Йорк: Факты в файле, Inc., 5-е изд., 2006. ISBN 0-8160-5998-5.
  3. Гигантская звезда, вход в Кембриджский астрономический словарь, Жаклин Миттон, Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 2001. ISBN 0-521-80045-5.
  4. ^ Эволюция звезд и звездных популяций, Маурицио Саларис и Санти Кассизи, Чичестер, Великобритания: John Wiley & Sons, Ltd., 2005. ISBN 0-470-09219-X.
  5. ^

Сравнительные размеры звезд

Астрономы оценивают величину звёзд по шкале, согласно которой, чем ярче звезда, тем меньше её номер. Каждый последующий номер соответствует звезде, в десять раз менее яркой, чем предыдущая. Самой яркой звездой ночного неба во Вселенной является Сириус. Его видимая звёздная величина составляет -1.46, а это значит, что он в 15 раз ярче звезды с нулевой величиной.

Звёзды, чья величина составляет 8 и более невозможно увидеть невооружённым взглядом. Звёзды также разделяются по цветам на спектральные классы, указывающие на их температуру. Существуют следующие классы звёзд Вселенной: O, B, A, F, G, K, и M.

Классу О соответствуют самые горячие звёзды во Вселенной– голубого цвета. Самые холодные звёзды относятся к классу М, их цвет красный.

Класс Температура,K Истинный цвет Видимый цвет Основные признаки
O голубой голубой Слабые линии нейтрального водорода, гелия, ионизованного гелия, многократно ионизованных Si, C, N.
B бело-голубой бело-голубой и белый Линии поглощения гелия и водорода. Слабые линии H и К Ca II.
A белый белый Сильная бальмеровская серия, линии H и К Ca II усиливаются к классу F. Также ближе к классу F начинают появляться линии металлов
F жёлто-белый белый Сильны Линии H и К Ca II, линии металлов. Линии водорода начинают ослабевать. Появляется линия Ca I. Появляется и усиливается полоса G, образованная линиями Fe, Ca и Ti.
G жёлтый жёлтый Линии H и К Ca II интенсивны. Линия Ca I и многочисленные линии металлов. Линии водорода продолжают слабеть, Появляются полосы молекул CH и CN.
K оранжевый желтовато-оранжевый Линии металлов и полоса G интенсивны. Линии водорода почти не заметно. Появляется полосы поглощения TiO.
M красный оранжево-красный Интенсивны полосы TiO и других молекул. Полоса G слабеет. Все ещё заметны линии металлов.

Вопреки всеобщему заблуждению, стоит отметить, что звёзды Вселенной на самом деле не мерцают. Это лишь оптический обман – результат атмосферной интерференции. Похожий эффект можно наблюдать жарким летним днём, глядя на раскалённый асфальт или бетон.

Горячий воздух поднимается, и кажется, будто вы смотрите сквозь дрожащее стекло. Тот же процесс вызывает иллюзию звёздного мерцания. Чем ближе звезда к Земле, тем больше она будет «мерцать», потому  что её свет проходит через более плотные слои атмосферы.

Характеристики [ править ]

Мира , переменная асимптотическая ветвь гигантов красный гигант

Красный гигант — это звезда, которая исчерпала запас водорода в своем ядре и начала термоядерный синтез водорода в оболочке, окружающей ядро. Их радиусы в десятки и сотни раз больше, чем у Солнца . Однако их внешняя оболочка имеет более низкую температуру, что придает им красновато-оранжевый оттенок. Несмотря на более низкую плотность энергии оболочки, красные гиганты во много раз ярче Солнца из-за своего большого размера. Звезды ветви красных гигантов имеют светимость почти в три тысячи раз больше, чем Солнце ( L ), спектральные классы K или M, имеют температуру поверхности 3000–4000 К и радиус примерно в 200 раз больше солнечного ( R ). Звезды на горизонтальной ветви более горячие, с небольшим диапазоном светимости около 75  л . Звезды ветви асимптотических гигантов варьируются от светимости, аналогичной яркости более ярких звезд ветви красных гигантов, до нескольких раз более ярких в конце фазы тепловых импульсов.

Среди асимптотических гигантских звезд ветвей принадлежат углеродные звездам типа CN и поздней CR, образующихся при углероде и другие элементы конвектируются на поверхность в то , что называется драгой вверх . Первая выемка грунта происходит во время горения водородной оболочки на ветви красного гиганта, но не производит большого количества углерода на поверхности. Вторая, а иногда и третья, драгирование происходит во время горения гелиевой оболочки на ветви асимптотических гигантов и приводит к конвекции углерода на поверхность в достаточно массивных звездах.

Звездная конечность красного гиганта не имеет четких очертаний, в отличие от их изображения на многих иллюстрациях. Скорее, из-за очень низкой массовой плотности оболочки у таких звезд отсутствует четко определенная фотосфера , и тело звезды постепенно переходит в « корону Самые холодные красные гиганты имеют сложные спектры с молекулярными линиями, эмиссионными особенностями и иногда мазерами, особенно от термически пульсирующих звезд AGB. Наблюдения также предоставили доказательства наличия горячей хромосферы над фотосферой красных гигантов, где исследование механизмов нагрева для формирования хромосфер требует трехмерного моделирования красных гигантов.

Еще одна примечательная особенность красных гигантов заключается в том, что в отличие от звезд, подобных Солнцу, фотосферы которых имеют большое количество небольших конвективных ячеек ( солнечных гранул ), фотосферы красных гигантов, а также фотосферы красных сверхгигантов , имеют всего несколько крупных ячеек, т.е. особенности которых вызывают изменения яркости, столь общие для обоих типов звезд.

Теплые миры для всего человечества

Представьте себе на секунду что Европа, один из спутников Юпитера, полностью покрыта жидкой водой. Это теплый и влажный мир, в глубинах океана которого бурлит жизнь… Или представьте, что спутник Сатурна Титан стал вдруг пригоден для колонизации. А Тритон и Плутон покрыты морями, в которых живет трехглазая рыба. Звучит очень необычно, не правда ли? Ведь в наше время все вышеперечисленные места слишком холодны для жизни существ с Земли…

Время от времени в СМИ и на просторах Интернета всплывает на поверхность одна интересная гипотеза. В ней говорится, что когда наше Солнце начнет умирать и превращаться в красного гиганта, в Солнечной системе все изменится. Тепло станет проникать гораздо дальше. И вполне сможет растопить лед на спутниках газовых гигантов. И даже на объектах, находящихся в поясе Койпера. Этот процесс изменит условия на всех этих телах таким образом, что они вполне смогут стать обитаемыми. И тогда у человечества вполне может появится какой-то запасной мир. Или даже несколько миров. Ведь Земля станет непригодна для жизни. Или вообще будет поглощена Солнцем.

А может ли получится так, что на ставших пригодными к жизни телах возникнет своя жизнь? Так же, как это случилось однажды на Земле? Какую жизнь мы увидим, если это произойдет? И сможет ли там появиться разум?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector