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原创:漫话宜居星球探索[连载五]-3

已有 549 次阅读2013-3-23 20:50 |个人分类:宇宙探索与宇宙地质|系统分类:科技教育| 宜居, 星球, 探索 分享到微信

3红矮星星系行星的可宜居性

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,那么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,这种区域称为“宜居带”。对于红矮星来说,它们发出的光太弱了,所以红矮星星系中的宜居带距离红矮星自己都非常近,唯有如此,其宜居带中的行星才能从红矮星那儿得到更多的热量。对于多数红矮星而言,从宜居带到恒星的距离,都要比从水星到太阳的距离还近。

但是,行星与恒星距离一近,必然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,红矮星附近宜居带中的行星,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,大气流动可以有效地把热量散布开,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星系中的行星上生存,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,作为恒星的红矮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,那么大气迟早会消失掉。

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宜生命居住。

  但是现在,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,可长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时,其星系中的这颗行星将获得新生,完全可能成为一个适宜生命居住的行星。










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