Czerwony karzeł, czyli małe jest piękne i nieprzewidywalne

Nasze szanowne babcie mają to do siebie, że od czasu do czasu wpadają na pomysł (często podpowiedziany przez usłużną sąsiadkę), by zaopatrzyć się w coś, co posłuży do wygrzania znużonych reumatyzmem kości. Tym czymś najczęściej okazuje się lampa emitująca głównie promieniowanie podczerwone, czyli ciepło. Żeby osiągnąć zamierzony cel (czyli ogrzanie), trzeba się jednak znaleźć odpowiednio blisko. W kosmosie odpowiednikiem lampy na podczerwień są czerwone karły.


Artystyczna wizja czerwonego karła. Źródło:NASA

Czerwony karzeł jest gwiazdą o barwie, jak sama nazwa wskazuje, czerwonej. Kolor zawdzięcza niskiej temperaturze powierzchni, osiągającej w najlepszym przypadku 3500 K (choć zdarzają się gwiazdy zaledwie "ciepłe", o powierzchni nagrzanej do 1000 K). Karły reprezentują zatem typ widmowy K lub M.
Wielkością nie powalają na kolana. Statystyczny czerwony karzeł jest mniejszy niż 1/3 Słońca. Moc promieniowania również nie zachwyca. Zdarzają się gwiazdy emitujące 10 tysięcy razy mniej światła niż nasze Słońce, choć ono samo należy do przeciętniaków. Czerwone karły "realizują się" głównie w podczerwieni, natomiast światło widzialne stanowi niewielką część wysyłanego w kosmos promieniowania. Gdyby jeden z nich znalazł się na miejscu naszego Słońca, podziwialibyśmy na niebie niewielką czerwoną kulkę umieszczoną - co ważne - w towarzystwie gwiazd zwykle obserwowanych przez nas w nocy. Nieszczęśliwie zakochani mogliby w takiej sytuacji tylko pomarzyć o wzdychaniu do Księżyca. Nasz naturalny satelita, mimo że tak jasny się wydaje (zwłaszcza w pełni), odbija zaledwie 6% padającego nań światła słonecznego. W przypadku czerwonego karła nie byłoby czego odbijać.


Komputerowy obrazek autorstwa Jeffa Bryanta ilustrujący czerwonego karła świecącego na niebie hipotetycznej planety. Gwiazdy są, jak widać, świetnie widoczne. Obok karła część nieba zajmuje kiepsko oświetlony naturalny satelita planety. Źródło

Czerwone mikrusy są jednymi z najstarszych gwiazd, jakie znamy. Ewoluują niezwykle wolno, tak wolno, że od momentu powstania Wszechświata, czyli od 13 miliardów lat z okładem, żaden z nich nie opuścił ciągu głównego. Wszystkie zatem cieszą się jak dotąd gwiezdną młodością. Czerwony karzeł nigdzie się nie spieszy. Pomalutku przemienia wodór w hel, bo wie, że i tak nigdy nie uzyska temperatury niezbędnej do zainicjowania syntezy helu w cięższe pierwiastki. Nigdy więc nie wejdzie w stadium czerwonego olbrzyma (którym nota bene za jakiś czas stanie się nasze Słońce). Czym zatem się stanie? Za miliardy lub biliony lat przemieni się w błękitnego karła. Zwiększy jasność i temperaturę powierzchni. Zużyje całe paliwo wodorowe, spali hel z otoczki (na syntezę w jądrze zabraknie mu sił) i odpocznie po trudach jako biały karzeł - gwiazda wygasająca, w której nie zachodzą reakcje termojądrowe, a jedynie trwa wypromieniowywanie zgromadzonej energii. Stąd już prosta droga do czarnego karła, chłodnego skupiska materii.
Myliłby się jednak ten, ktoby sądził, że po czerwonym karle niczego innego nie można się spodziewać, jak dostojnego wysyłania ciepła w przestrzeń. Taka gwiazda jest bardzo niestabilna i raz po raz zdarzają się jej rozbłyski, w trakcie których wielokrotnie zwiększa swoją jasność.
Czy czerwony karzeł to kosmiczne kuriozum? Ależ skąd! To prawdopodobnie typ gwiazdy najczęściej występujący we Wszechświecie. Dwadzieścia z trzydziestu naszych najbliższych sąsiadek to właśnie takie konusy.
Wróćmy do porównania gwiazdy i babcinej lampy na podczerwień. Obie mają wspólną cechę. Świecą kiepsko, ale grzeją też nie za szczególnie. Czy życie przy czerwonym karle mogłoby się wykluć niczym kurczak z jajka ogrzewanego promieniowaniem podczerwonym? Z jednej strony długowieczność gwiazdy sprzyjałaby powstaniu życia. Z drugiej jednak planeta, aby mogła na niej występować przyzwoita temperatura między 0 a 40ºC, musiałaby znajdować się bardzo blisko swojej "rodzicielki". To z kolei mogłoby skutkować zsynchronizowaniem obrotu planety wokół własnej osi i obiegu wokół gwiazdy, tak jak ma to miejsce w przypadku Ziemi i Księżyca. Trudno więc byłoby mówić o równomiernym ogrzaniu powierzchni. Sprawę dodatkowo utrudniłyby niekontrolowane rozbłyski czerwonego karła, które raz na jakiś czas fundowałyby organizmom żywym prawidziwą apokalipsę. Taki koniec świata w odcinkach niczym serial.

0 komentarze :

Prześlij komentarz