Hoewel onze zon slechts ongeveer 5 miljard jaar langer zal overleven, kunnen kleinere, koelere rode dwergen biljoenen jaren meegaan. Wat is het geheim van hun lange levensduur?
Je zou kunnen zeggen dat onze zon lang meegaat. Maar dat is niets vergeleken met de minst zware sterren die er zijn, de rode dwergen.
Deze kleine sterren kunnen slechts 1 / 12e van de massa van de zon hebben, maar in plaats van een schamele duur te leven, kunnen ze biljoenen jaren meegaan. Wat is het geheim van hun lange levensduur? Is het Botox?
Om te begrijpen waarom rode dwergen zo'n lange levensduur hebben, moeten we eerst de hoofdreekssterren bekijken en zien hoe ze verschillen. Als je de zon als een grapefruit zou kunnen afpellen, zou je binnen sappige lagen zien.
In de kern wordt de enorme druk en temperatuur van de massa van al dat sterrenmateriaal naar beneden gedragen en versmelt atomen van waterstof tot helium, waardoor gammastraling vrijkomt.
Buiten de kern bevindt zich de stralingszone, niet heet genoeg voor fusie. In plaats daarvan worden fotonen van in de kern opgewekte energie talloze keren uitgezonden en geabsorbeerd, waarbij ze een willekeurige reis maken naar de buitenste laag van de ster.
En buiten de stralingszone bevindt zich de convectiezone, waar oververhitte klodders heet plasma naar de oppervlakte zweven, waar ze hun warmte de ruimte in geven.
Daarna koelen ze voldoende af om terug te zinken door de zon en meer warmte op te nemen. Na verloop van tijd bouwt helium zich op in de kern. Uiteindelijk raakt deze kern zonder waterstof en sterft af. Ook al is de kern maar een fractie van de totale massa waterstof in de zon, er is geen mechanisme om het in te mengen.
Een rode dwerg is fundamenteel anders dan een hoofdreeksster zoals de zon. Omdat het minder massa heeft, heeft het een kern en een convectiezone, maar geen stralingszone. Dit maakt het verschil uit.
De convectieve zone sluit rechtstreeks aan op de kern van de rode dwerg, het heliumbijproduct dat door fusie wordt gecreëerd, wordt door de ster verspreid. Deze convectie brengt verse waterstof in de kern van de ster waar het het fusieproces kan voortzetten.
Door al zijn waterstof perfect te gebruiken, kon de rode dwerg met de laagste massa 10 biljoen jaar lang nippen aan zijn waterstofbrandstof.
Een van de grootste verrassingen in de moderne astronomie is hoeveel van deze lage massa rode dwergwerelden planeten hebben. En enkele van de meest aardachtige werelden die ooit zijn gezien, zijn gevonden rond rode dwergsterren. Planeten met ongeveer de massa van de aarde, in een baan rond de bewoonbare zone van hun ster, waar vloeibaar water aanwezig zou kunnen zijn.
Een van de grootste problemen met rode dwergen is dat ze extreem variabel kunnen zijn. Zo kan 40% van het oppervlak van een rode dwerg worden bedekt met zonnevlekken, waardoor de hoeveelheid straling die het produceert wordt verminderd, waardoor de grootte van de bewoonbare zone verandert.
Andere rode dwergen produceren krachtige sterfakkels die een nieuw vormende levenswereld zouden kunnen afschuren. DG Canes Venaticorum heeft onlangs een gloed opgewekt die 10.000 keer krachtiger is dan alles wat ooit door de zon is gezien. Elk leven dat in de explosie terechtkomt, zou een heel slechte dag hebben.
Gelukkig blussen rode dwergen deze krachtige fakkels pas in de eerste miljard jaar of zo van hun leven. Daarna vestigen ze zich en bieden ze biljoenen jaren een gezellige sfeer. We hopen dat het lang genoeg is om het leven te laten bloeien.
In de verre toekomst zullen sommige superintelligente soorten er misschien achter komen hoe ze de waterstof op de juiste manier in de zon kunnen mengen en het helium kunnen verwijderen, als ze dat doen, voegen ze miljarden jaren toe aan het leven van de zon.
Het lijkt zo jammer dat de zon sterft met al dat bruikbare waterstof dat slechts een stralingsgebied verwijderd van fusie zit.
Heb je enig idee hoe we de waterstof in de zon kunnen mengen en het helium kunnen verwijderen? Plaats je wilde ideeën in de reacties!
Podcast (audio): downloaden (duur: 4:14 - 3,9 MB)
Abonneren: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): downloaden (duur: 4:37 - 60.3MB)
Abonneren: Apple Podcasts | Android | RSS
