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适合高级生命存在的

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发表于 2020-2-22 17:52:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
一直以来,在寻找系外生命时,我们一直倾向于以地球的环境为标准。即所有符合生命存在条件必然是有一颗稳定的黄色恒星所照耀,上面有水、气候温和等等。这是无可厚非的,王者心水论坛毕竟地球是一个生命延续了近40亿年的地方。当我们想到其他星球的生命可能存在是,我们几乎不可避免地会以自己的经历为基准,以此来想象它们的生活。但是我们其实不应该这样。

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银河系的恒星

我们的太阳是一个g型的主序星,寿命约为100亿年。它大约有50亿年的历史,已经为地球上的生命提供了近40亿年的能量。g型主序星不是最丰富的,也不是最长寿的。它们只占银河系恒星数量的6%,寿命也只有100亿年。

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而银河系中的大多数恒星(约73%)是红矮星,即M矮星。M矮星比我们的太阳要冷,它们的宜居带也更小。但是它们的寿命要长得多,完全是另一个数量级。它们的寿命很长,如果有合适的行星,它们可能会成为繁衍生命的理想恒星。但红矮星可能会香港红鹰心水论坛致命的辐射,它们疯狂的能量输出可能并不适合我们所知的生命存活。

比太阳更完美的恒星

于是天文学家开始把另一种类型的主恒星称为适居性恒星。它们的数量比太阳还多,寿命也比太阳长,它们释放的危险辐射也没有M矮星那么多。它们被称为K小矮人,也被称为橙色小矮人,天文学上称它们为“k -矮星”。

k -矮星处于恒星级别中间的最佳位置,其特性介于更稀有、更明亮、寿命更短的太阳型恒星(G星)和数量更多的红矮星(M星)之间。并且K矮星的寿命在150到450亿年之间,它们占银河系人口的13%,它们释放的致命辐射只有M矮星的1 / 16。

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这张图表根据几个重要的变量对这些恒星进行了比较。对于温度更高的恒星来说,可能存在有生命的行星的宜居带更宽。红矮星M的寿命可以超过1000亿年。K矮星的年龄从150亿年到450亿年不等。而且,我们的太阳只能持续100亿年。恒星发出的有害辐射(对我们所知的生命而言)相对于太阳的强度是M矮星的80到500倍,而橙色K矮星的强度仅是前者的5到25倍。红矮星占银河系人口的大部分,约73%。类日恒星只占人口的6%,K矮星占13%。当这四个变量平衡后,最适合孕育高级生命形式的恒星是K矮星。

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在美国天文学会第235次会议上公布的一项新研究中,两名研究人员使用多台望远镜调查了银河系附近的一些G和k矮星。他们是来自宾夕法尼亚州维拉诺瓦大学的爱德华吉南和斯科特恩格尔。吉南说,k -矮星是真正的适居性恒星,它处于‘最佳位置’,其特性介于更稀有、更明亮、寿命更短的太阳型恒星(G星)和数量更多的红矮星(M星)之间。K星,尤其是那些温度较高的恒星,拥有世界上最好的恒星。如果你在寻找适合居住的行星,那么K星的丰富会增加你找到生命的机会。”

在离我们太阳系100光年的半径内,大约有1000颗k -矮星。观察这些恒星的时机已经成熟。尽管它们的数量远不如m -矮星多,但一些天文学家认为,在寻找可能适合居住的行星时,我们应该把注意力转向k -矮星。

M矮星的宜居性

m -矮星在生命适应性方面是有问题的。它们数量众多,拥有许多系外行星,但它们是危险的。王者心水论坛它们很小,余姚论坛网它们的宜居带非常近。

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这意味着,在宜居地带的任何行星都可能被潮汐锁定,这将会极大减少生命存在的机会。你可以想象行星一边是永远的黑暗,另一边是永远的光明。这就造成了极端的温差,冻结的一面会冻结大气中的主要气体,使永恒白天的一面变得干枯贫瘠。

并且M -矮星是非常活跃和不稳定的。它们通常是耀斑星,因此它们猛烈的能量输出可以很容易地在一颗行星的生命早期就将其大气层剥离,并摧毁任何在这颗行星上立足的生物,有些耀斑可以在几分钟内使恒星的亮度加倍。

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m -矮星还可能具有极其强大的磁场,可能会覆盖任何围绕它们运行的行星的保护性磁层。m -矮星强大的磁场加上它们的爆发,几乎可以肯定它们对生命是有害的。即使这种强烈的燃除和强大的磁场可以在m -矮星生命的后期稳定下来,到那时,位于宜居带的行星已经失去了它们的大气层。

生命的希望:K矮星

这是一位艺术家对著名的的印象,这是一颗红矮星,名为TRAPPIST-1系统,有7颗系外行星。尽管这些行星都是类地行星,其中有三颗位于宜居带,但从TRAPPIST-1恒星上观测到的燃除现象意味着不太可能存在生命。

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不过k -矮星不会像m -矮星那样经历同样的燃除和混乱的能量输出。它们也缺乏同样强烈的磁场,而正是磁场导致了m -矮星的不适宜居住。根据吉南的研究,k -矮星发出的致命x射线只有一些m -矮星的百分之一。

该研究还测量了冷G型恒星和K恒星样本的年龄、自转速度、x射线和远红外输出的。他们在项目中附加使用了钱德拉x射线天文台和xmm -牛顿卫星,主要是使用哈勃太空望远镜。王者心水论坛哈勃对来自氢的紫外线辐射非常敏感,他们用这种敏感性来评估来自20颗k -矮星的辐射。

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吉南和恩格尔发现,k星周围的辐射水平比m矮星周围的辐射危害小得多。K星的寿命也更长,因此宜居带的迁移速度也更慢。这使得k -矮星成为寻找生命的理想场所,而这些恒星将为高度进化的生命在合适的行星上发展提供了充足的时间。在太阳的整个生命周期(100亿年)中,K星的亮度只增加了约10-15%,这使得生物进化的时间跨度比地球上进化出更高级的生命形式要长得多。

我们已经知道一些k -矮星拥有系外行星,还有一些可能拥有系外行星,但我们不确定它们上面是否存在生命,K矮星的出现给了科学家新的希望,或许在未来我们能够发现一颗足以让人类延续的“未来星球”!
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