Punainen kääpiö

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Taiteilijan näkemys Proxima Centaurista, joka on Aurinkoa lähin tähti ja punainen kääpiö.

Punainen kääpiö on himmeä punainen tähti, joka on Aurinkoa kevyempi, pienempi, viileämpi ja himmeämpi. Noin 4/5 Linnunradan tähdistä on punaisia kääpiöitä.[1] Tällöin punaiset kääpiöt ovat Linnunradan yleisin tähtityyppi, ja moni Auringon lähitähti on punainen kääpiö. Tunnettuja punaisia kääpiöitä ovat Proxima Centauri ja Barnardin tähti.

Punaisen kääpiön spektriluokka on M, lisämääre V. Punaisen kääpiön läpimitta on 10–50 % Auringon läpimitasta eli noin 140 000 – 695 000 km.lähde? Pieni punainen kääpiö on suunnilleen Jupiterin kokoinen. Viileytensä vuoksi punainen kääpiö säteilee runsaasti infrapunasäteilyä. Monissa punaisissa kääpiöissä tapahtuu voimakkaita purkauksia, flareja. Lisäksi on suuria tähdenpilkkuja. Punaiset kääpiöt ovat pitkäikäisiä, koska ne viileytensä takia polttavat vetyä hitaasti. Punaisia kääpiöitä kevyemmät tähdet ovat ruskeita kääpiöitä. Yhä kiistellään, missä määrin punaisilla kääpiöillä voisi olla elinkalpoisia planeettoja.

Tietoja punaisista kääpiöistä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aurinko, pieni punainen kääpiö ja Jupiter kokovertailussa.

Yleensä punainen kääpiö kuuluu pääsarjaan. Koska se polttaa vetyä "säästöliekillä", sen keskustan lämpötila ei ole suuri ja se kestää pidempään. Vakaa pääsarjavaihe kestää kymmeniä miljardeja vuosia[2] ja hiipuu vähitellen valkoiseksi kääpiöksi. Jos punaisen kääpiön massa on alle 0,26 Auringon massaa, siitä ei tule punaista jättiläistä kuten Auringosta. Nuoressa punaisessa kääpiössä tapahtuu erittäin voimakkaita leimahduksia, flareja. Jos tähden massa on alle 0,08 Auringon massaa, se on ruskea kääpiö. Ne ovat punaisia kääpiöitä himmeämpiä tähtiä, joissa tavallinen vety ei pala, deuterium vain suhteellisen lyhyen aikaa.

Punaisia kääpiöitä on paljon, noin 75–90 % kaikista tähdistä, mutta vain harvoja niistä havaitaan. Hyvin suuri osa punaisen kääpiön säteilystä on silmille näkymätöntä infrapunasäteilyä. Punaiset kääpiöt tekee yleisiksi niiden oletettu suuri syntymismäärä kullakin kerralla ja niiden pitkä elinikä. Punaisissa kääpiöissä tapahtuu monesti suuria purkauksia, flareja. Ne voivat säteillä jopa 10 000 kertaa enemmän röntgensäteitä kuin vastaavat Auringon flaret. Punaiset kääpiöt eivät auringon tapaan kehity jättiläistähdiksi, vaan himmenevät pikkuhiljaa ”mustiksi kääpiöiksi”. Ultraviileä tähti on spektriluokan M7 ruskea kääpiö. Tunnettuja punaisia kääpiöitä ovat Barnardin tähti, kaksoistähti Kruger 60:n molemmat komponentit A ja B, Gliese 229 A, AU Microscopii ja Lalande 21185.

Elinkelpoisten planeettojen mahdollisuus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Koska pitkäikäisiä punaisia kääpiöitä on paljon, tutkijoita kiinnostaa näitä tähtiä kiertävien planeettojen elinkelpoisuus.

Punaisen kääpiön elinkelpoinen vyöhyke on paljon tähteä lähempänä kuin Auringon vastaava vyöhyke. Niinpä keskustähden vetovoima on siellä niin suuri, että se riittää pysäyttämään planeetan pyörimisen melko nopeasti. Tällöin planeetan valoisa pallonpuolisko on liian kuuma ja pimeä kylmä elämälle. Elämää voi tällöin olla vain kapealla vyöhykkeellä planeetan valon ja varjon rajan lähellä. Mutta jos paksu kaasukehä, pilvet ja/tai suuri meri tasaavat lämpötiloja, planeetta olisi elinkelpoinen. Pahaa elämän kannalta luultavasti on, että lähellä olevan keskustähden voimakkaat vuorovesivoimat luovat runsasta tulivuoritoimintaa. Purkauskaasujen takia syntyy karkaava kasvihuone-ilmiö, joka kuumentaa planeetan "vuorovesi-Venukseksi". Tällöin planeetan pinnalla vallitsee satojen asteiden lämpötila. Ilmiö vaikuttaa eniten myöhäisen spektriluokan punasilla kääpiöillä, suurilla planeettojan massoilla ja soikeilla radoilla.

Lisäksi monet punaiset kääpiöt ovat aktiivisia, eli niissä on suuria tähdenpilkkuja ja valtavia flareja. Aktiivisuus aiheuttaa planeetan pinnalla suuria lämpötilojen vaihtelua. Lisäksi lähellä tähteä oleva planeetta saa runsasta ultravioletti ja röntgensäteilyä , jotka yhdessä tähtituulen kanssa kuorivat planeetan kaasukehän pois[3]. Jotkut tutkijat ovat myös väittäneet, että punaisille kääpiölle syntyy helposti vedettömiä planeettoja jo planeettojen syntyvaiheessa. Toisaalta punainen kääpiö on pitkäikäinen ja näitä tähtiä on paljon. Kylmällä vyöhykkeellä syntynyt mini-neptunus saatata ajan mukana ajautua elinkalpoiselle vyöhykkeelle. Tällöin mini-neptunuksen kaasuvaippa katoaa, ja siitä tulee ehkä elämälle otollinen valtameriplaneetta.

Numerotietoja punaisista kääpiöistä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tyypillinen punainen kääpiö, Proxima Centauri[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Proxima Centauri on Aurinkoa lähin tähti, joka sijaitsee 4,22 valovuoden päässä Auringosta. Se on punainen kääpiö jonka spektrityyppi on M5.5 eV ja magnitudi 15,45 MV. Proximan pintalämpötila on 3 040 K ja luminositeetti 0,000138 L sekä säde 0,145 R ja massa 0,123 M.

Yleisiä numerotietoja eri spektrin omaavista punaisista kääpiöistä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • spektri/säteilyvoima/massa/säde aurinkoina
  • М0 3670/0,075/0,47/0,63
  • М2 3400/0,03/0,33/0,36
  • М3 3300/0,014/0,26/0,29
  • М4 3200/0,005/0,2/0,21
  • M8 2400/<0,0001/n.0,08/n. 0,1
MV-tähtien ominaisuuksia[4]
Spektriluokka Pintalämpötila K Mbol Kokonaissäteilyntuotto Aurinkoa L Zams Aurinkoa Valovoima Aurinkoa Massa Aurinkoa Säde Aurinkoa Maata vastaava rata AU:na Elinikä biljoonaa vuotta
M0 3 850 7,53 77,00 E−3 52,00 E−3 23,0 E−3 ,510 ,626 ,28
M1 3 720 7,79 61,00 E−3 38,80 E−3 14,6 E−3 ,445 ,597 ,25
M2 3 580 8,12 45,00 E−3 27,70 E−3 8,42 E−3 ,400 ,553 ,21
M3 3 470 8,36 36,00 E−3 24,00 E−3 5,30 E−3 ,350 ,527 ,19
M4 3 370 9,05 19,00 E−3 19,40 E−3 2,26 E−3 ,300 ,406 ,13
M5 3 240 9,65 11,00 E−3 14,70 E−3 ,95 E−3 ,250 ,334 ,11
M6 3 050 10.44 5.30 E−3 10.70 E−3 ,29 E−3 ,207 ,262 72,8 E−3
M7 2 940 10,92 3,40 E−3 7,06 E−3 ,15 E−3 ,163 ,226 58,3 E−3
M8 2 640 12,05 1,20 E−3 2,67 E−3 29,30 E−6 ,120 ,166 35,0 E−3
M9 2 510 13,56 0,30 E−3 ,30 E−3 1,16 E−6 ,100 ,092 17,0 E−3

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Milan M. Ćirković & Milan M. Cirkovic: The Astrobiological Landscape, s. 60. Cambridge University Press, 2012. ISBN 9780521197755. (englanniksi)
  2. Red Dwarf Red Orbit. Viitattu 27.3.2013.
  3. Tähdet ja avaruus 3/2015, Voiko kääpiötähtien ympärillä olla elämää, s 24, artikkeli sivut 20-26
  4. Star Tables 12. lokakuuta 2004. Elizabeth Anne Viau. Viitattu 15. toukokuuta 2007. (englanniksi)
Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Punainen kääpiö.