红矮星的生命摇篮
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发布时间：2024-03-08 11:48
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时间：2024-11-07 10:50
恒星小弟：
银河系中大约有75%的恒星是红矮星。所谓的红矮星是指质量最小的一类恒星，它们的质量一般只是太阳质量的7%到60%。质量小也就意味着星体内部的核反应较弱，所以红矮星发出的辐射很弱，要低于太阳辐射强度的5%，有的甚至不到太阳辐射强度的万分之一。核反应弱也导致表面温度较低。一颗恒星的辐射包含了从红外到紫外的所有波段，不过随着恒星温度的变化，辐射能量集中的波段会发生变化。一般来说，温度高的恒星辐射能量集中在偏蓝色的波段，温度低的则偏红色，因此红矮星看起来颜色偏红。不过本应发出暗弱红色光的红矮星有时在自身磁场的作用下会出现反常的现象，它们会发出强烈的X射线和紫外波段的辐射，并且常出现耀斑活动。
由于红矮星内部氢元素的核聚变速度缓慢，因此它们也拥有较长的寿命。另外，因为红矮星的体积小，引力也相对较小，内部产生的压力和温度不足以把氦聚合成更重的元素，因此也就不可能膨胀成红巨星，而是逐步收缩，直至把氢耗尽。也因为这个缘故，一颗红矮星的寿命可多达数百亿年，几乎和宇宙的年龄一样长。
度尽劫，育生命：
因为地球生命离不开液态水，假如一个星系要想拥有与地球上人和其它高级动植物一样的生命形式，首先必须要有一个既不太冷也不太热、有可能存在液态水的区域，这种区域我们称之为“适宜居住带”。对于红矮星来说，它们发出的光太弱了，所以它们的适宜居住带距离恒星自己都非常近，唯有如此，才能从红矮星那儿得到更多的热量。对于多数红矮星，适宜居住带到恒星的距离都要比水星到太阳的距离还近。
但距离一近会导致一个严重的后果。我们都知道，月球自转的周期和绕地球公转的周期是相同的，所以永远是一面向着地球，这是它受到地球潮汐力长期作用的结果。同样，距离恒星非常近的行星也会被潮汐力施了“定身法”，出现这种“阴阳脸”永不改变的现象。所以，红矮星附近适宜居住带上的行星永远都是一面朝向恒星的，一个半球永远是白天，而另一半球永远是黑夜。
开始科学家们担心，永远是黑夜的半球温度太低，会使得行星的大气冻结，这样即使是向着恒星有光照射的一面也没留下多少空气可供生物呼吸了。不过后来的研究显示，大气流动可以有效的把热量散布开，从而阻止全球的空气冻结。 虽然大气冻结不用担心了，不过生命要想在红矮星的行星上生存还有别的难关要过。红矮星每天几次的耀斑出现时，紫外辐射会瞬间增强几百到上万倍。在那几分钟内，恒星由红色变成了蓝色，这么强烈的紫外线会杀死行星上的一切生命。唯一的生存机会是躲在黑暗的半球，或是黑夜与白昼交界的地带。
还有，即使不考虑耀斑，红矮星平时的紫外辐射和发出来的高能带电粒子，也会把行星的大气吹跑。如果行星大气得不到有效的保护或者补充的话，迟早会消失掉。
由于上述这些原因，过去天文学家在搜索太阳系外生命的时候往往跳过这些黯淡的小恒星，因为他们认为这类恒星周围的行星并不适合生命居住。
但是，这样的观念有了一些改变。天文学家注意到，强烈的高能辐射主要是年轻恒星发出来的，随着红矮星年龄增长，它们的磁场活动会变得越来越弱，开始稳定地发出可见光波段的辐射。这样的稳定阶段可达数百亿年甚至更长。
所以，如果一颗行星能熬过红矮星狂野的年轻时代，保持住自己的大气，那么当红矮星进入稳定的中年，行星将获得新生，完全可能成为一个合适的生命居住地。
美国宇航局于2014年4月17日宣布，天文学家发现迄今为止与地球最相似行星。①围绕一颗距地球约500光年的红矮星运行②位于可保有液态水的宜居带外层③体积约为地球的1.1倍。研究人员认为，新发现首次证实恒星宜居带中确实存在接近地球大小行星，可能会找到外星生命迹象。
