Желтые карлики не являются настоящими карликовыми звездами, по крайней мере, не в том смысле, что красные или белые карлики. Часто используемый неточно, если не ошибочно, термин «желтый карлик» относится к небольшим звездам спектрального класса G главной последовательности, при этом такие светила обычно имеют массу примерно от 0,8 до 1,2 массы Солнца, а температура их «поверхности» колеблется от 5 300 до 6 000 Кельвинов.
Ниже приведены еще десять интересных фактов о желтых карликах. Отметим, что все они применимы к нашему Солнцу, которое является ярким примером звезды G-класса.
Термин «желтый карлик» является неточным
В отличие от терминов «красный карлик» или «белый карлик», которые используются для описания типа звезд, термин «желтый карлик» относится к спектральному классу, в данном случае к звездам главной последовательности G-класса, имеющим классификацию G2V.
Несмотря на название, Солнце на самом деле — белая звезда, которая кажется желтой из-за того, что атмосфера Земли рассеивает часть солнечного света. Тем не менее, цвет желтых карликовых звезд варьируется от белого до желтого в зависимости от их возраста — относительно молодое Солнце, которому 4,6 миллиарда лет, находится примерно в середине своего жизненного цикла, поэтому оно белое.
Желтые карлики затмевают большинство других звезд
Фактически, солнцеподобные звезды затмевают более 90% звезд нашей галактики Млечный Путь, которая состоит преимущественно из более тусклых и холодных оранжевых, красных и белых карликов. Примечательно, что многие белые карлики когда-то были желтыми карликами.
Желтые карлики — генераторы мега-энергии
Будучи звездой главной последовательности, Солнце преобразует водород в гелий со скоростью около 600 миллионов тонн в секунду. На практике это означает, что каждую секунду наше светило преобразует около четырех миллионов тонн вещества в энергию. Чтобы представить это в перспективе, подумайте о Солнце как о гигантском генераторе, который ежесекундно производит в 30 миллиардов раз больше энергии, чем все генераторы на Земле вместе взятые. Аналогичное количество энергии производят такие известные желтые карлики, как 51 Пегаса и Альфа Центавра A.
Солнце очень «ленивое»
Солнце и другие звезды G-класса производят огромное количество энергии только потому, что они представляют собой довольно крупные объекты. В небольших масштабах Солнце и подобные ему звезды производят всего около 276 ватт энергии на кубический метр, что сопоставимо с количеством энергии, производимой рептилиями или компостными кучами.
Желтые карлики — долгожители
Звезды G-класса, такие как Солнце, способны преобразовывать водород в гелий в течение десяти миллиардов лет или около того, после чего они превращаются в красных гигантов, таких как Альдебаран, ярчайшая звезда в созвездии Тельца, удаленная примерно на 65 световых лет от Земли.
Когда Солнце станет красным гигантом, то оно поглотит Меркурий, Венеру и, вполне возможно, Землю. Когда фаза красного гиганта подойдет к концу, Солнце сбросит свои внешние слои и превратится в планетарную туманность, а ядро сожмется в остаток размером с Землю (углеродно-кислородный белый карлик), который, вероятно, будет остывать триллионы лет.
Солнцеподобные звезды должны быть… зелеными
Длина волны света (цвет), излучаемого объектом, зависит от температуры этого объекта. Итак, поскольку пик света, излучаемого Солнцем и некоторыми солнцеподобными звездами, приходится на сине-зеленую часть видимого спектра, то мы должны видеть эти звезды зеленоватыми, верно?
Нет. Солнце также излучает большое количество красного и желтого света, а это значит, что зеленая часть спектра заглушается. Глядя на Солнце за пределами земной атмосферы (например, с борта МКС), мы видим весь излучаемый свет, который представляет собой «световой коктейль» из других цветов. В итоге получается белый цвет, который сильнее, чем сине-зеленая часть спектра, излучаемого Солнцем.
По этой причине мы не видим зеленых звезд во Вселенной.
Солнце — почти идеальная сфера
Солнце и другие медленно вращающиеся звезды G-класса имеют почти идеальную сферическую форму, поскольку их скорость вращения недостаточно высока, чтобы деформировать их. На самом деле разница между полярным и экваториальным диаметром Солнца составляет всего 10 километров. Учитывая такую крошечную разницу и радиус Солнца в 695 700 километров мы можем уверенно сказать, что Солнце — одна из самых сферических структур, когда-либо наблюдаемых человечеством.
Желтые карлики имеют чрезвычайно активные ядра
Примерно 99% энергии, производимой желтыми карликами, генерируется в их ядрах. В случае с Солнцем, например, на ядро приходится около 24% от радиуса звезды, так что это относительно небольшая часть светила является поистине чрезвычайно активной.
Звезды G-класса самокорректируются
Звезды G-класса находятся в почти идеальном гидростатическом равновесии, но не совсем. Когда ядро нагревается, то оно немного расширяется, что приводит к его охлаждению. Это, в свою очередь, приводит к снижению скорости протекания реакций синтеза, что снижает давление. Однако верхние слои оказывают повышенное давление на ядро, поэтому оно снова сжимается и нагревается, скорость реакций синтеза растет и внутреннее давление повышается, что приводит к ответному давлению на вышележащие слои. Ядро опять расширяется, охлаждается и цикл повторяется вновь.
«Медленный» свет звезд G-класса
Звезды G-класса создают огромное количество фотонов, и тем их них, что мы наблюдаем в оптическом диапазоне, может потребоваться до одного миллиона лет, чтобы покинуть «поверхность» светила. Связано это с тем, что на своем пути фотоны взаимодействуют с миллиардами частиц, столкновение с которыми вынуждает их двигаться в другом направлении. Очередное столкновение и фотон вновь меняет направление.
По сути, фотон ускользает от Солнца только по чистой случайности, но как только это происходит, он может беспрепятственно добраться до Земли примерно за восемь минут и двадцать секунд.
