Một ngôi sao khổng lồ đỏ là gì? Một ngôi sao khổng lồ đỏ là một ngôi sao sắp chết trong giai đoạn cuối của quá trình tiến hóa sao. Chỉ trong vài tỷ năm nữa, mặt trời của chúng ta sẽ biến thành một ngôi sao khổng lồ đỏ, mở rộng và nhấn chìm các hành tinh bên trong, thậm chí có thể là Trái đất. Tương lai sẽ ra sao đối với ánh sáng của hệ mặt trời của chúng ta và những người khác thích nó? Hình thành một sao khổng lồ Hầu hết các ngôi sao trong vũ trụ là các ngôi sao thuộc dãy chính - những ngôi sao chuyển đổi hydro thành heli thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân. Một ngôi sao thuộc dãy chính có thể có khối lượng từ một phần ba đến tám lần khối lượng của mặt trời và cuối cùng đốt cháy hydro trong lõi của nó. Trong suốt vòng đời của nó, áp suất bên ngoài của phản ứng tổng hợp đã cân bằng với áp suất bên trong của trọng lực. Một khi phản ứng tổng hợp dừng lại, lực hấp dẫn dẫn đầu và nén ngôi sao nhỏ hơn và chặt hơn. Nhiệt độ tăng lên theo sự co lại, cuối cùng đạt đến mức mà heli có thể hợp nhất thành carbon. Tùy thuộc vào khối lượng của ngôi sao, quá trình đốt cháy heli có thể diễn ra từ từ hoặc có thể bắt đầu bằng một tia sáng bùng nổ. Bởi vì năng lượng được trải rộng trên một khu vực lớn hơn, nhiệt độ bề mặt thực sự mát hơn, chỉ đạt 2.200 đến 3.200 độ C (4.000 đến 5.800 độ F), nóng hơn một nửa so với mặt trời. Sự thay đổi nhiệt độ này làm cho các ngôi sao tỏa sáng ở phần đỏ hơn của quang phổ, dẫn đến cái tên sao khổng lồ đỏ, mặc dù chúng thường có hình dáng giống như con đười ươi hơn. Năm 2017, một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã xác định chi tiết bề mặt của sao khổng lồ đỏ π Gruis bằng cách sử dụng Kính viễn vọng Rất lớn của Đài quan sát Nam Âu. They found that the red giant's surface has just a few convective cells, or granules, that are each about 75 million miles (120 million kilometers) across. By comparison, the sun has about two million convective cells about 930 miles (1, 500 km) across. Các ngôi sao trải qua khoảng vài nghìn đến 1 tỷ năm như một sao khổng lồ đỏ. Cuối cùng, helium trong lõi cạn kiệt và phản ứng tổng hợp dừng lại. Ngôi sao lại thu nhỏ cho đến khi một lớp vỏ heli mới chạm tới lõi. Khi heli bốc cháy, các lớp bên ngoài của ngôi sao bị thổi bay thành những đám mây khí và bụi khổng lồ được gọi là tinh vân hành tinh. Những lớp vỏ này lớn hơn và mờ hơn nhiều so với các ngôi sao mẹ của chúng. Phần lõi tiếp tục tự sụp đổ. Những ngôi sao nhỏ hơn như mặt trời kết thúc cuộc đời của chúng như những ngôi sao lùn trắng nhỏ gọn. Vật chất của các ngôi sao lớn hơn, khối lượng lớn hơn rơi vào trong cho đến khi ngôi sao cuối cùng trở thành một siêu tân tinh, thổi bay khí và bụi trong một cái chết rực lửa đầy kịch tính. Tương lai của mặt trời Trong khoảng 5 tỷ năm nữa, mặt trời sẽ bắt đầu quá trình đốt cháy heli, biến thành một ngôi sao khổng lồ đỏ. Khi nó mở rộng, các lớp bên ngoài của nó sẽ tiêu thụ sao Thủy và sao Kim, và chạm tới Trái đất. Các nhà khoa học vẫn đang tranh luận về việc liệu hành tinh của chúng ta có bị nhấn chìm hay nó sẽ quay quanh một cách nguy hiểm gần với ngôi sao mờ hơn. Dù bằng cách nào, sự sống như chúng ta biết trên Trái đất sẽ không còn tồn tại. "Một số phận tương tự có thể đang chờ đợi các hành tinh bên trong hệ mặt trời của chúng ta, khi mặt trời trở thành một sao khổng lồ đỏ và mở rộng ra khỏi quỹ đạo Trái đất khoảng 5 tỷ năm nữa", nhà thiên văn học Alex Wolszczan tại Đại học Bang Pennsylvania cho biết trong một tuyên bố. Nhà vật lý thiên văn Don Kurtz, thuộc Đại học Lancashire, nói với Reuters: "Tương lai của Trái đất là chết với mặt trời làm sôi sục các đại dương, nhưng đá nóng sẽ tồn tại". Tuy nhiên, sự thay đổi của mặt trời có thể cung cấp hy vọng cho các hành tinh khác. Khi các ngôi sao biến hình thành những ngôi sao khổng lồ đỏ, chúng sẽ thay đổi các khu vực có thể sinh sống được trong hệ thống của chúng. Khu vực có thể sinh sống là khu vực mà nước lỏng có thể tồn tại, được hầu hết các nhà khoa học coi là khu vực chín muồi cho sự sống phát triển. Bởi vì một ngôi sao vẫn là một ngôi sao khổng lồ đỏ trong khoảng một tỷ năm, có thể có sự sống xuất hiện trên các thiên thể ở bên ngoài hệ mặt trời, chúng sẽ gần mặt trời hơn. Nhà khoa học ngoại hành tinh Ramses M. Ramirez, một nhà nghiên cứu tại Viện Carl Sagan của Cornell, cho biết trong một tuyên bố: "Khi một ngôi sao già đi và sáng lên, vùng có thể sinh sống sẽ di chuyển ra ngoài và về cơ bản bạn đang mang lại một cơn gió thứ hai cho một hệ hành tinh". "Hiện tại các vật thể ở các vùng bên ngoài này đang bị đóng băng trong hệ mặt trời của chính chúng ta, như Europa và Enceladus - những mặt trăng quay quanh Sao Mộc và Sao Thổ." Tuy nhiên, cơ hội sẽ chỉ mở ra trong thời gian ngắn. Khi mặt trời và các ngôi sao nhỏ hơn khác co lại thành sao lùn trắng, ánh sáng ban tặng sự sống sẽ biến mất. Và siêu tân tinh từ các ngôi sao lớn hơn có thể gây ra các vấn đề về khả năng sinh sống khác.
