Как устроены красные карлики, почему они живут триллионы лет и что это значит для планет.
Малые и тусклые
Красные карлики — холодные маломассивные звёзды главной последовательности спектрального класса M. Они светят слабее Солнца и визуально выглядят скорее оранжевыми. Ближайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра относится к этому типу.
У маломассивных красных карликов вещество глубоко перемешивается конвекцией, поэтому в ядерные реакции может вовлекаться большая доля водорода. Топливо расходуется медленно, а расчётная жизнь достигает триллионов лет — больше нынешнего возраста Вселенной.
Активность и планеты
Молодые красные карлики часто создают сильные вспышки и поток высокоэнергичного излучения. Их зона обитаемости расположена близко, поэтому планета может испытывать приливную синхронизацию и воздействие звёздного ветра.
Это не делает жизнь автоматически невозможной. Атмосфера, магнитное поле, океан и история активности меняют условия. Обитаемая зона означает возможность жидкой воды при подходящей атмосфере, а не обнаруженную жизнь.
Будущее
Ни один красный карлик ещё не успел завершить нормальную эволюцию: Вселенная слишком молода. Теория предсказывает, что самые маломассивные будут постепенно становиться горячее и в конце превратятся в белые карлики без стадии привычного красного гиганта.
Граница класса
К красным карликам обычно относят звёзды M-класса с массой примерно от границы горения водорода около 0,08 массы Солнца до примерно 0,5–0,6. Точная граница зависит от классификации. Ниже находятся коричневые карлики, которые не поддерживают обычное водородное горение.
Спектр и температура
Температура фотосферы обычно около 2400–3900 K. В спектре заметны молекулярные полосы, особенно оксидов титана у более тёплых M-звёзд. Цвет зависит от фильтра и зрения: максимум излучения сдвинут к красному и инфракрасному, но звезда не выглядит насыщенно красной точкой.
Масса, радиус и светимость
Меньшая масса создаёт более низкие температуру и давление в ядре, поэтому термоядерные реакции идут медленно. Светимость падает особенно сильно: звезда вдвое меньшей массы может быть гораздо слабее половины солнечной светимости. Измерения затрудняют пятна, активность и неточности моделей атмосферы.
Полная конвекция
Звёзды ниже примерно трети солнечной массы считаются полностью конвективными. Гелий не накапливается только в инертном ядре, а водород перемешивается по объёму. Это объясняет чрезвычайно долгий срок существования. Более массивные красные карлики имеют радиационную центральную область и развиваются иначе.
Вспышки
Магнитное поле может создавать вспышки, намного усиливающие ультрафиолетовое и рентгеновское излучение. Для близкой планеты важны частота вспышек и средний поток на протяжении миллиардов лет. Атмосфера способна экранировать поверхность, но также может постепенно теряться.
Как находят планеты
Красный карлик слаб и мал, поэтому прохождение планеты закрывает относительно большую долю его света, а гравитационное качание заметнее. Это делает такие системы удобными для транзитного и лучевого методов. Но активные пятна могут имитировать сигнал, поэтому нужны независимые проверки.
