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恒星|宇宙中数量最多的恒星，寿命长达数万亿年，它周围可能存在生命吗？

恒星是宇宙中最常见的物体 ， 也是整个星系中最基本结构 。 红矮星被天文学家认为是宇宙中数量最多的恒星 ， 在整个银河系中 ， 红矮星的数量占恒星总数的80％以上 。 而随着天文学家在其它恒星周围 ， 发现越来越多的系外行星时 ， 我们最关心的问题无非就是它们是否适合居住、那里可能存在生命吗？
【恒星|宇宙中数量最多的恒星，寿命长达数万亿年，它周围可能存在生命吗？】到目前为止 ， 我们已经发现了50多颗存在于宜居带内的系外行星 ， 所谓宜居带就是指恒星周围 ， 可能存在液态水的范围 。 行星太靠近恒星表面的水会被蒸发 ， 并被吹入太空 ， 就像太阳系中的水星一样 ， 而距离恒星太远 ， 水会被冻结 ， 就像木星和土星的那些冰冷卫星一样 。
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这些被发现处于宜居带的系外行星的主恒星 ， 大多数都是红矮星 。 因为我们的银河系中70%的恒星都是红矮星 ， 离太阳最近的65颗恒星中有50颗是红矮星 。
比如离我们最近的恒星比邻星就是一颗红矮星 ， 红矮星的体积不太大 ， 通常质量只有太阳的15%到50% 。 这些恒星周围的条件与我们的太阳系非常不同 ， 但既然这是银河系中最常见的恒星 ， 那么生命能在那里生存吗？
在过去 ， 科学家们一直认为红矮星周围的环境过于恶劣 ， 不适合生命生存 。 在寻找外星生命的时候 ， 通常也会忽略掉红矮星系统 ， 不过最近几年一些新的研究成果表示了不同的看法 。
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因为红矮星的质量远远低于像太阳这样的红矮星 ， 质量小也就意味着星体内部的核反应较弱 。 表面温度通常低于3500k ， 释放出的光也比太阳弱的多 ， 有时更可低于太阳光度的万分之一 。 质量低于0.35太阳质量的红矮星 ， 通常没有太阳那样的辐射层构造 ， 会有充分的对流 。
氦元素会在恒星内部均匀分布 ， 而不会在核心累积 。
红矮星是不会像太阳那样在演化末期膨胀成红巨星 ， 而会逐步收缩 ， 直至氢元素耗尽 。
这也使得红矮星在恒星模型中寿命可以达到数百亿、数千亿甚至数万亿年 ， 不过红矮星有一个对生命演化来说非常不利的难关 。
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由于红矮星会比太阳之类的大恒星更快地旋转 ， 这会产生更极端的磁场 ， 因而产生巨大的能量 。 在红矮星诞生初期的1亿年中 ， 它的耀斑爆发出的能量要比太阳的典型耀斑的能量要强烈10万倍 。
年轻的红矮星会每天释放一次、甚至几次这样的耀斑 ， 耀斑爆发时的紫外辐射会瞬间增强几百到上万倍 ， 没有任何生命能承受如此强烈的辐射 。 另外 ， 强烈的耀斑爆发会吹走周围行星上的物质 。
我们曾观测到一颗距离我们32光年外 ， 仅诞生1200万年的年轻红矮星AU Microscopii 。 通过哈勃望远镜的图像发现大量的物质以每秒10公里的高速度 ， 被推离恒星 。 如果在挨过了最初1亿年的极端耀斑期 ， 可能演化出生命吗？
之前几十年的研究 ， 科学家们认为这很难 。 如果假设红矮星周围有行星围绕 ， 也会由于它们之间相距过近 ， 行星会被红矮星锁定 ， 就像月球被地球锁定一样 。
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行星将只有一面面对红矮星 ， 承受高温和辐射；而另一面永远处于黑暗之中 ， 温度低到零下几百度 。 只有在两面交界的区域 ， 才可能会因为适宜的温度允许生命演化 ， 不过挑战还在继续 。
虽然行星温度可能合适 ， 并且有液态水的存在 ， 但科学家们计算得出红矮星并没有适合进行光合作用的光子频率 。 在地球上 ， 食物链底端基础是植物 ， 它们吸收400到700纳米波长的光作为能量 ， 进行光合作用 。 然后动物吃植物 ， 形成最简单的食物链 。
而在红矮星系统中 ， 由于红矮星的特殊光谱 ， 即使行星位于红矮星周围的宜居带 。 它也只能接收到较长波长的红光和红外光 ， 以及较短的紫外线 ， 并没有足够的正确频率范围内的光子 ， 来支持像地球这样的生物圈 。
这些原因也是长期以来 ， 科学家们认为红矮星系统不可能存在生命的原因 。
难道红矮星系统就不可能存在生命了吗？
维拉诺瓦大学的一个团队 ， 通过多年对巴纳德星系统的研究 ， 有了一些不同的看法 。 巴纳德星是一颗质量非常小的红矮星 ， 它的质量约为太阳的17%、直径约是太阳的1/6、亮度很弱 ， 以肉眼观测是看不见的 。
在蛇夫座附近 ， 距离地球仅约6光年远 ， 是比邻星之后 ， 距离地球最近的恒星 。 它有一颗并不处于宜居带的行星 ， 绕行巴纳德星的轨道距离比水星距离太阳还近 ， 平均表面温度零下170摄氏度 ， 但它的质量是地球质量的3.2倍、半径是地球的1.37倍 。 它是一颗大型行星 ， 可能具有一个大型的铁、镍和锌和大量的地热活动 。
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这种情况和木星的卫星木卫二相似 ， 它可能有一层厚厚的冰层 ， 覆盖着液态海洋 。 这些海洋有着足够的地热能量来支持生态系统的活动 ， 而不需要依赖恒星辐射 。
事实上在银河系中 ， 这样的行星环境比我们的地球更加普遍 。 还有一个不可忽视的原因 ， 就是红矮星会比太阳更持久 ， 不像我们的太阳只剩下几十亿年的寿命 ， 红矮星可以持续10000亿甚至更多年 。 只要生命以某种方式在地下或者冰下 ， 躲过了最初1亿年的极端耀斑期 ， 它们将会有数万亿年的时间来进化 。 至于它们会不会存在或者能进化成什么样 ， 我们现在的观测手段确实了解有限 。


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