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Anã vermelha

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Concepção de um artista de uma estrela anã vermelha. As anãs vermelhas são a maioria de todas as estrelas

De acordo com Hertzsprung-Russell diagrama, uma estrela anã vermelha é uma pequena e relativamente fria estrela , do sequência principal, ou tarde K ou M tipo espectral. Eles constituem a grande maioria das estrelas e tem uma massa inferior a metade da do Sol (até cerca de 0,075 massas solares, que são anã castanha) e uma temperatura de superfície inferior a 3500 K .

Descrição e características

A impressão de um artista de um planeta em órbita em torno de uma anã vermelha

As anãs vermelhas são estrelas muito baixas em massa com não mais do que 40% do massa do Sol Consequentemente, eles têm temperaturas relativamente baixas nos seus núcleos e a energia é gerada a uma velocidade lenta através fusão nuclear do hidrogênio em hélio através do próton-próton mecanismo (PP) da cadeia. Assim, estas estrelas emitem pouca luz, às vezes tão pouco como 1/10000 que a do Sol Mas mesmo a maior anã vermelha tem apenas cerca de 10% do Luminosidade do Sol.

Em vermelho geral anões energia transporte a partir do núcleo para a superfície por convecção. Convecção ocorre devido opacidade do interior, que tem uma densidade relativamente alta em comparação com a temperatura. Como resultado, é mais difícil para os fotões de viajar em direcção à superfície por processos radiativas. Convecção assume o transporte de energia, porque é um processo mais eficiente.

Como as anãs vermelhas são totalmente convectiva, o hélio não se acumula no núcleo e, em comparação com estrelas maiores, como o Sol, eles podem queimar uma proporção maior de sua hidrogénio antes de deixar o sequência principal. Assim, as anãs vermelhas têm uma enorme vida útil estimada; a partir de dezenas de bilhões até trilhões de anos, dependendo de massa. Estes são tempos de vida mais longa do que a idade estimada do universo. Quanto mais baixa for a massa de um anão vermelho, quanto maior o tempo de vida. À medida que a proporção de hidrogénio em um anão vermelho é consumida, a taxa de declínio de fusão e o núcleo começa a contrair. A energia gravitacional gerada por esta redução de tamanho é convertida em calor, que é realizada ao longo da estrela por convecção.

Hertzsprung-Russell diagrama
Tipo espectral
Anãs marrons
As anãs vermelhas
Subdwarfs
Sequência principal
("anões")
Subgigantes
Giants
Gigantes brilhantes
Supergigantes
Hipergigantes
absoluto
magni-
tude
(V H)

O fato de que as anãs vermelhas e outras estrelas de baixa massa permanecer na seqüência principal, enquanto mais estrelas massivas se mudaram para fora da sequência principal permite que a idade de aglomerados de estrelas a ser estimado por encontrar a massa em que as estrelas desligar a seqüência principal. Isso proporciona uma menor, estelar, limite de idade para o Universo e também permite que os calendários de formação para ser colocado sobre as estruturas dentro da Via Láctea galáxia, ou seja, a Halo Galáctico e Disco galáctico.

Um mistério que não foi resolvido a partir de 2007 é a ausência de estrelas anãs vermelhas sem metais. (Em astronomia, um metal é mais pesado do que qualquer elemento de hidrogénio ou hélio). O Big Bang modelo prevê a primeira geração de estrelas deve ter apenas hidrogênio, hélio e traços de lítio. Se tais estrelas anãs vermelhas incluído, eles ainda devem ser observável hoje, mas nenhum ainda foi identificado. A explicação é que, sem perferred elementos pesados apenas as grandes e não ainda observado população III estrelas podem formar, e estes queimam rapidamente, deixando em seguida, elementos pesados que permitam a formação de anãs vermelhas. Explicações alternativas, como o zero do metal anãs vermelhas são fracas e poderia ser em número reduzido, são considerados muito menos provável que eles parecem estar em conflito com os modelos de evolução estelar.

As anãs vermelhas são o tipo de estrela mais comum no Galaxy, pelo menos na vizinhança do Sol Proxima Centauri , a estrela mais próxima ao Sol, é uma anã vermelha (Tipo M5, aparente magnitude 11,05), assim como os vinte do próximo trinta mais próxima. No entanto, devido à sua baixa luminosidade, as anãs vermelhas individuais não pode ser facilmente observada ao longo das vastas distâncias interestelares estrelas luminosas que podem.


Planetas

Planetas extra-solares foram descobertos orbitando a anã vermelha Gliese 581 em 2005, sobre a massa de Netuno , ou dezessete massas de terra. Ele orbita a apenas 6 milhões (0,04 km UA) de sua estrela, e assim é estimado para ter uma temperatura superficial de 150 ° C , apesar da imprecisão da estrela. Em 2006, um ainda menor planeta extra-solar (apenas 5,5 vezes a massa da Terra) foi encontrado em órbita da anã vermelha OGLE-2005-BLG-390L; encontra-se 390 milhões km (2,6 UA) da estrela e sua temperatura de superfície é -220 ° C (56 K ).

Em 2007, uma nova e potencialmente habitável planeta extrasolar, Gliese 581 c, foi encontrado, orbitando Gliese 581. Se a massa estimada por seus descobridores (a equipe liderada por Stephane Udry), ou seja, 5,03 vezes a da Terra, está correto, é o menor planeta extra-solar que gira em torno de uma estrela normal descoberto até à data. (Há planetas menores conhecidas em torno de um estrela de nêutrons, com o nome PSR B1257 + 12). Os descobridores estimar o seu raio para ser 1,5 vezes maior do que a Terra. Isto está dentro do planeta zona habitável de Gliese 581 e é o candidato mais provável para a habitabilidade de qualquer planeta extrasolar descobertos até agora.

Habitabilidade

Habitabilidade planetária de sistemas de estrelas anãs vermelhas está sujeita a algum debate. Apesar de seus grandes números e longos tempos de vida, existem vários fatores que podem tornar a vida difícil em planetas ao redor de uma estrela anã vermelha. Primeiro, planetas na zona habitável de uma anã vermelha seria tão perto da estrela-mãe que eles provavelmente seria tidally bloqueado. Isto significa que um lado seria à luz do dia perpétua e outro em noite eterna. Isso poderia criar enormes variações de temperatura de um lado do planeta para o outro. Tais condições parecem tornar difícil para a vida (como a conhecemos) para evoluir. Por outro lado, as teorias recentes propõem que seja uma espessa atmosfera ou oceano planetário potencialmente poderiam circular calor em torno de um planeta.

Outro problema potencial é que as anãs vermelhas emitem a maior parte da sua radiação, luz infravermelha, enquanto na Terra plantas usam a energia principalmente no espectro visível. Mas, talvez o problema mais grave pode ser variabilidade estelar. As anãs vermelhas são muitas vezes cobertos em manchas estelares, reduzindo a produção estelar em até 40% por meses em um tempo. Em outros momentos, algumas anãs vermelhas, chamado Estrelas alargamento, podem emitir chamas gigantescas, dobrando o seu brilho em minutos. Esta variabilidade também pode tornar difícil para a vida como a conhecemos para sobreviver perto de uma estrela anã vermelha. Gibor Basri do University of California, Berkeley afirma um planeta que orbita perto de uma estrela anã vermelha poderia manter sua atmosfera mesmo se os flares estrela.

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