Ein roter Riesenstern ist ein sterbender Stern in den letzten Stadien der Sternentwicklung. In nur wenigen Milliarden Jahren wird sich unsere eigene Sonne in einen roten Riesenstern verwandeln, die inneren Planeten, möglicherweise sogar die Erde, ausdehnen und verschlingen. Was bedeutet die Zukunft für das Licht unseres Sonnensystems und andere wie es?
Bildung eines Riesen
Die meisten Sterne im Universum sind Hauptreihensterne — diejenigen, die Wasserstoff über Kernfusion in Helium umwandeln., Ein Hauptreihenstern kann eine Masse zwischen dem drei-bis Achtfachen der Sonne haben und schließlich durch den Wasserstoff in seinem Kern brennen. Im Laufe seines Lebens hat sich der äußere Druck der Fusion gegen den inneren Druck der Schwerkraft ausgeglichen. Sobald die Fusion aufhört, übernimmt die Schwerkraft die Führung und komprimiert den Stern kleiner und enger.
Die Temperaturen steigen mit der Kontraktion und erreichen schließlich Werte, bei denen Helium zu Kohlenstoff verschmelzen kann. Abhängig von der Masse des Sterns kann die Heliumverbrennung allmählich erfolgen oder mit einem explosiven Blitz beginnen.,
„Obwohl die Fusion nicht mehr im Kern stattfindet, erwärmt der Temperaturanstieg die den Kern umgebende Wasserstoffhülle, bis sie heiß genug ist, um die Wasserstofffusion zu starten, und erzeugt mehr Energie als wenn es sich um einen Hauptreihenstern handelte“, sagt die Australia Telescope National Facility auf ihrer Website.
Rote Riesensterne erreichen Größen von 100 Millionen bis 1 Milliarde Kilometern Durchmesser( 62 Millionen bis 621 Millionen Meilen), 100 bis 1.000 Mal so groß wie heute die Sonne., Da die Energie auf eine größere Fläche verteilt ist, sind die Oberflächentemperaturen tatsächlich kühler und erreichen nur 2.200 bis 3.200 Grad Celsius (4.000 bis 5.800 Grad Fahrenheit), etwas mehr als halb so heiß wie die Sonne. Diese Temperaturänderung führt dazu, dass Sterne im röteren Teil des Spektrums leuchten, was zum Namen red Giant führt, obwohl sie oft orangerot aussehen.,
2017 identifizierte ein internationales Team von Astronomen die Oberfläche des roten Riesen π Gruis mit dem Very Large Telescope des European Southern Observatory im Detail. Sie fanden heraus, dass die Oberfläche des roten Riesen nur wenige konvektive Zellen oder Granulate aufweist, die jeweils etwa 120 Millionen Kilometer lang sind. Im Vergleich dazu hat die Sonne etwa zwei Millionen konvektive Zellen über 930 Meilen (1.500 km).
Sterne verbringen ungefähr ein paar tausend bis 1 Milliarde Jahre als roter Riese., Schließlich läuft das Helium im Kern aus und die Fusion stoppt. Der Stern schrumpft wieder, bis eine neue Heliumschale den Kern erreicht. Wenn sich das Helium entzündet, werden die äußeren Schichten des Sterns in riesigen Gas-und Staubwolken abgeblasen, die als Planetennebel bekannt sind. Diese Schalen sind viel größer und schwächer als ihre Eltern Sterne.
Der Kern bricht weiter in sich zusammen. Kleinere Sterne wie die Sonne beenden ihr Leben als kompakte weiße Zwerge. Das Material größerer, massiverer Sterne fällt nach innen, bis der Stern schließlich zu einer Supernova wird und Gas und Staub in einem dramatischen feurigen Tod abblast.,
Die Zukunft der Sonne
In ungefähr 5 Milliarden Jahren wird die Sonne den Heliumverbrennungsprozess beginnen und sich in einen roten Riesenstern verwandeln. Wenn es sich ausdehnt, werden seine äußeren Schichten Merkur und Venus verbrauchen und die Erde erreichen. Wissenschaftler diskutieren immer noch darüber, ob unser Planet verschlungen wird oder nicht, oder ob er gefährlich nahe am Dimmerstern umkreist. So oder so wird das Leben, wie wir es auf der Erde kennen, aufhören zu existieren.,
„Ein ähnliches Schicksal könnte auf die inneren Planeten in unserem Sonnensystem warten, wenn die Sonne zu einem roten Riesen wird und sich in etwa fünf Milliarden Jahren bis in die Erdumlaufbahn ausdehnt“, sagte der Astronom Alex Wolszczan, Astronom an der Pennsylvania State University, in einer Erklärung.
„Die Zukunft der Erde besteht darin, mit der Sonne zu sterben, die die Ozeane aufkocht, aber das heiße Gestein wird überleben“, sagte der Astrophysiker Don Kurtz von der University of Lancashire gegenüber Reuters.
Die wechselnde Sonne kann jedoch anderen Planeten Hoffnung geben., Wenn sich Sterne in rote Riesen verwandeln, verändern sie die bewohnbaren Zonen ihres Systems. Die bewohnbare Zone ist die Region, in der flüssiges Wasser existieren kann, das von den meisten Wissenschaftlern als das Gebiet angesehen wird, das reif für die Entwicklung des Lebens ist. Da ein Stern etwa eine Milliarde Jahre lang ein roter Riese bleibt, kann es möglich sein, dass Leben auf Körpern im äußeren Sonnensystem entsteht, die näher an der Sonne liegen.
„Wenn ein Stern altert und aufhellt, bewegt sich die bewohnbare Zone nach außen und Sie geben einem Planetensystem im Grunde genommen einen zweiten Wind“, sagt der Exoplanetenwissenschaftler Ramses M., Ramirez, ein Forscher am Carl Sagan Institute von Cornell, sagte in einer Erklärung. „Derzeit sind Objekte in diesen äußeren Regionen in unserem eigenen Sonnensystem eingefroren, wie Europa und Enceladus-Monde, die Jupiter und Saturn umkreisen.“
Das Fenster der Gelegenheit wird jedoch nur kurz geöffnet. Wenn die Sonne und andere kleinere Sterne wieder zu einem weißen Zwerg schrumpfen, zerstreut sich das lebensspendende Licht. Und Supernovae von größeren Sternen könnten andere Bewohnbarkeitsprobleme darstellen.
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