Alors que notre Soleil ne survivra que pendant environ 5 milliards d'années de plus, des naines rouges plus petites et plus froides peuvent durer des milliards d'années. Quel est le secret de leur longévité?
Vous pourriez dire que notre Soleil durera longtemps. Mais ce n'est rien comparé aux étoiles les moins massives, les naines rouges.
Ces minuscules étoiles peuvent avoir seulement 1 / 12e de la masse du Soleil, mais au lieu de vivre pendant une période dérisoire, elles peuvent durer des milliards d'années. Quel est le secret de leur longévité? Est-ce du Botox?
Pour comprendre pourquoi les naines rouges ont une durée de vie aussi longue, nous devons d'abord examiner les étoiles de la séquence principale et voir en quoi elles sont différentes. Si vous pouviez décoller le soleil comme un pamplemousse, vous verriez des couches juteuses à l'intérieur.
Dans le cœur, une pression et une température immenses de la masse de tout ce que les étoiles portent et fondent des atomes d'hydrogène en hélium, libérant un rayonnement gamma.
À l'extérieur du noyau se trouve la zone radiative, pas assez chaude pour la fusion. Au lieu de cela, les photons d'énergie générés dans le noyau sont émis et absorbés d'innombrables fois, faisant un voyage aléatoire vers la couche la plus externe de l'étoile.
Et en dehors de la zone radiative se trouve la zone convective, où des globes de plasma chaud surchauffés remontent à la surface, où ils libèrent leur chaleur dans l'espace.
Ensuite, ils refroidissent suffisamment pour s'enfoncer dans le soleil et capter plus de chaleur. Au fil du temps, l'hélium s'accumule dans le cœur. Finalement, ce noyau manque d'hydrogène et il meurt. Même si le cœur n'est qu'une fraction de la masse totale d'hydrogène dans le Soleil, il n'y a aucun mécanisme pour le mélanger.
Une naine rouge est fondamentalement différente d'une étoile de séquence principale comme le Soleil. Parce qu'il a moins de masse, il a un noyau et une zone convective, mais pas de zone radiative. Cela fait toute la différence.
La zone convective se connecte directement au cœur de la naine rouge, le sous-produit d'hélium créé par fusion se propage dans l'étoile. Cette convection amène de l'hydrogène frais dans le cœur de l'étoile où il peut poursuivre le processus de fusion.
En utilisant parfaitement tout son hydrogène, la naine rouge de masse la plus faible pourrait siroter son carburant hydrogène pendant 10 billions d'années.
L'une des plus grandes surprises de l'astronomie moderne est combien de ces mondes nains rouges de faible masse ont des planètes. Et certains des mondes les plus terrestres jamais vus ont été trouvés autour d'étoiles naines rouges. Planètes avec approximativement la masse de la Terre, en orbite dans la zone habitable de leur étoile, où de l'eau liquide pourrait être présente.
L'un des plus gros problèmes des naines rouges est qu'elles peuvent être extrêmement variables. Par exemple, 40% de la surface d'une naine rouge pourrait être couverte de taches solaires, diminuant la quantité de rayonnement qu'elle produit, modifiant la taille de sa zone habitable.
D'autres naines rouges produisent de puissantes fusées éclairantes stellaires qui pourraient parcourir un nouveau monde de vie. La DG Canes Venaticorum a récemment généré une fusée éclairante 10 000 fois plus puissante que tout ce que vous avez vu depuis le soleil. Toute vie prise dans l'explosion aurait une très mauvaise journée.
Heureusement, les naines rouges n'ont éteint ces fusées éclairantes puissantes que dans le premier milliard d'années de leur vie. Après cela, ils s'installent et offrent un environnement agréable et confortable pendant des milliards d'années. Nous espérons assez longtemps pour que la vie prospère.
Dans un avenir lointain, certaines espèces superintelligentes pourraient comprendre comment mélanger correctement l'hydrogène dans le Soleil, en supprimant l'hélium, si elles le font, elles ajouteront des milliards d'années à la vie du Soleil.
Il semble tellement dommage que le Soleil meure avec tout cet hydrogène utilisable assis juste à une zone radiative de la fusion.
Avez-vous des idées sur la façon dont nous pourrions mélanger l'hydrogène dans le soleil et éliminer l'hélium? Postez vos idées folles dans les commentaires!
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