يُظهر مفهوم الفنان DG CVn - نظام ثنائي يتكون من نجمتين قزمتين حمراء - يطلق سلسلة من المشاعل القوية التي شاهدتها مركبة الفضاء سويفت التابعة لناسا في 23 أبريل 2014.
(الصورة: © مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا / ويسنجر)
تشكل النجوم القزمة الحمراء أكبر عدد من النجوم في المجرة ، لكنها تختبئ في الظل ، وهي باهتة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة من الأرض. يساعد إشعاعها المحدود على إطالة عمرها ، وهي أكبر بكثير من عمر الشمس.
يعتقد العلماء أن 20 من أصل 30 نجمة بالقرب من الأرض هي أقزام حمراء. أقرب نجم للشمس ، Proxima Centauri ، هو قزم أحمر.
مصطلح "القزم الأحمر" لا يشير إلى نوع واحد من النجوم. يتم تطبيقه بشكل متكرر على أروع الأجسام ، بما في ذلك الأقزام K و M - وهي نجوم حقيقية - والأقزام البنية ، والتي يشار إليها غالبًا باسم "النجوم الفاشلة" لأنها لا تحافظ على اندماج الهيدروجين في نوىها.
وقال عالم الفلك ميشيل جيلون من جامعة لييج في بلجيكا لموقع Space.com عبر البريد الإلكتروني: "لا يوجد تعريف حقيقي للأقزام الحمراء". كان جيلون ، الذي يدرس الأجسام النجمية في الطرف الأكثر برودة للطيف ، جزءًا من الفريق الذي حدد النجم الفائق TRAPPIST-1. وقال جيلون إن القزم الأحمر "يشير بشكل عام إلى النجوم القزمة بنوع طيفي يتراوح من K5V إلى M5V".
التكوين والخصائص
تتشكل الأقزام الحمراء مثل النجوم الأخرى ذات التسلسل الرئيسي. أولاً ، يتم سحب سحابة من الغبار والغاز معًا بواسطة الجاذبية وتبدأ في الدوران. ثم تتجمع المادة في المركز ، وعندما تصل إلى درجة الحرارة الحرجة ، يبدأ الاندماج.
تشمل الأقزام الحمراء أصغر النجوم ، وتزن ما بين 7.5٪ و 50٪ من كتلة الشمس. حجمها المخفض يعني أنها تحترق عند درجة حرارة منخفضة ، لتصل فقط إلى 6،380 درجة فهرنهايت (3،500 درجة مئوية). بالمقارنة ، تبلغ درجة حرارة الشمس 9،900 درجة فهرنهايت (5،500 درجة مئوية). تعني درجات الحرارة المنخفضة للأقزام الحمراء أنها بعيدة جدًا وخافتة البعد عن النجوم مثل الشمس.
تعني درجة حرارتها المنخفضة أيضًا أنها تحترق من خلال إمداداتها من الهيدروجين بسرعة أقل. في حين أن النجوم الأخرى الأكثر ضخامة تحترق فقط من خلال الهيدروجين في قلبها قبل أن تصل إلى نهاية حياتها ، فإن الأقزام الحمراء تستهلك كل هيدروجينها ، داخل وخارج قلبها. هذا يمتد من عمر الأقزام الحمراء إلى تريليونات السنين. بعد عمر 10 مليارات سنة من النجوم الشبيهة بالشمس.
تصنيف الأقزام الحمراء
يواجه العلماء أحيانًا صعوبة في تمييز نجم قزم أحمر عن قزم بني. الأقزام البنية باردة وخافتة ، ومن المحتمل أنها تشكل نفس طريقة الأقزام الحمراء ، لكن الأقزام البنية لا تصل أبدًا إلى نقطة الانصهار لأنها صغيرة جدًا ، وبالتالي فهي لا تعتبر نجومًا.
قال آدم بورغاسر ، عالم الفلك في جامعة كاليفورنيا: "عندما نلاحظ قزمًا أحمر ونقيس غلافه الجوي ، لا نعرف بالضرورة ما إذا كان قزمًا بنيًا أم نجمًا - تبدو الأقزام البنية الصغيرة تمامًا مثل النجوم فائقة البرودة". سان دييغو.
لمعرفة ما إذا كان الجسم السماوي قزم بني أو أحمر ، يقوم العلماء بقياس درجة حرارة الغلاف الجوي للجسم. الأقزام البنية الخالية من الانصهار أكثر برودة من 2000 كلفن (3140 فهرنهايت أو 1727 درجة مئوية) ، بينما النجوم المنصهرة بالهيدروجين أكثر دفئًا من 2700 كلفن (4400 فهرنهايت أو 2427 درجة مئوية). في الوسط ، يمكن تصنيف النجم على أنه قزم أحمر أو قزم بني.
في بعض الأحيان ، يمكن للمواد الكيميائية الموجودة في الغلاف الجوي للكائن أن تكشف عن أدلة حول ما يحدث في قلبه. ووفقًا لبرجاسر ، فإن وجود جزيئات مثل الميثان أو الأمونيا ، والتي يمكن أن تعيش فقط في درجات الحرارة الباردة ، يشير إلى أن الجسم هو قزم بني. يشير الليثيوم الموجود في الغلاف الجوي أيضًا إلى أن القزم الأحمر هو قزم بني وليس نجمًا حقيقيًا.
لكن بورغاسر قال إن العلماء ربما ما زالوا يستخدمون مصطلح القزم الأحمر لوصف كيف يبدو الجسم السماوي - صغيرًا وخافتًا - حتى إذا كان الجسم في الواقع قزمًا بنيًا.
مجموعة من الكواكب الصالحة للسكن؟
تتكون الكواكب من المواد المتبقية في القرص بعد إنشاء نجمها. تم العثور على العديد من الأقزام الحمراء مع الكواكب المحيطة بهم ، على الرغم من أن عمالقة الغاز الضخمة نادرة. نظرًا لأن الأقزام الحمراء أكثر خفوتًا من النجوم مثل الشمس ، فمن الأسهل العثور على كواكب صغيرة قد تحيط بهذه الأجسام المعتمة ، مما يجعل الأقزام الحمراء هدفًا شائعًا لصيد الكوكب. وكالة ناسا تلسكوب كيبلر الفضائي (التي عملت بين 2009 و 2018) و ساتل مسح الكواكب الخارجية العابر، أو TESS (التي بدأت عملياتها في 2018) ، قامت بمسح العديد من النجوم القزمة الحمراء لكواكب محتملة تشبه الأرض.
نظرًا لأن الكواكب التي تم فحصها بواسطة TESS قريبة من النجوم الساطعة التي تميل إلى أن تكون قريبة من الأرض ، فمن السهل على التلسكوبات الأرضية متابعة عمليات المراقبة. في أبريل 2019 ، أعلن محققو TESS أنهم فعلوا ذلك وجدوا أول كوكب بحجم الأرض لمهمتهم، على الرغم من أن ظروفها ليست مثالية للحياة كما نعرفها.
لفترة طويلة ، اعتقد العلماء أن الأقزام الحمراء غير صالحة للسكن. الضوء والحرارة المحدودان يعني أن المنطقة الصالحة للسكن - أو المنطقة التي يمكن أن تتشكل فيها المياه السائلة على كواكب حول قزم أحمر - ستكون قريبة جدًا من النجم ، مما يضع الكواكب في نطاق الإشعاع الضار من النجم. قد تكون الكواكب الأخرى مقفلة بشكل مائل إلى النجم ، حيث يواجه أحد الجانبين باستمرار الشمس ، مما يجعل أحد الجانبين دافئًا جدًا ، والجانب الآخر شديد البرودة.
في عام 2016 ، تم العثور على كوكب محتمل للسكن يدور حول Proxima Centauri (أقرب نجم في الأرض). وفي عام 2019 ، علماء الفلك أعلن إمكانية وجود كوكب ثان تدور خارج منطقة النجم الصالحة للسكن. يدور القزم الأحمر على الأقل حول سبعة كواكب بحجم الأرض TRAPPIST-1، وتشير العديد من الدراسات على الأقل بعض هذه الكواكب يمكن أن تستضيف الحياة.
نهاية الخط
قد يكون للأقزام الحمراء الصغيرة عمر طويل ، ولكن مثل جميع النجوم الأخرى ، ستحترق في النهاية من خلال تزويدها بالوقود. عندما تفعل ذلك ، تصبح الأقزام الحمراء أقزامًا بيضاء - النجوم الميتة التي لم تعد تخضع للانصهار في جوهرها. في نهاية المطاف ، سوف يشع الأقزام البيضاء كل حرارته ويصبح أقزامًا سوداء.
ولكن على عكس الشمس ، التي ستصبح قزمًا أبيض في غضون بضعة مليارات من السنين ، فإن الأقزام الحمراء ستستغرق تريليونات السنين لكي تحترق من خلال وقودها. هذا أطول بكثير من عمر الكون ، الذي يقل عمره عن 14 مليار سنة. قد تكون الأقزام الحمراء خافتة بعض الشيء ، ولكن مثل السلحفاة ، فإنها تفوز ببطولة البقاء على قيد الحياة ببطء ولكن بثبات.
مصادر إضافية:
- اقرأ تعريف القزم الأحمر وفقًا لجامعة سوينبرن.
- اكتشف لماذا قد يكون الأقزام الأحمر أفضل مكان للعثور على حياة غريبة.
- تعرّف على كيفية تعريض التوسعات الفائقة من الأقزام الحمراء للكواكب.
تم تحديث هذه المقالة في 6 يونيو 2019 من قبل مساهم الفضاء Space Elizabeth Elizabeth.
