行星|红矮星——系外生命的宜居“新宠” 恒星|宜居|地球|大气

银河系大约有2000亿颗恒星，而每颗恒星都可能拥有行星。在过去的25年里，天文学家在太阳系之外发现了3600多颗行星，它们分布在银河系中离我们不远的地方。其中有些正在为人们所关注，因为这些行星分布在一种和太阳不同的恒星周围，这种恒星呈现着一种暗淡的红色，被称为红矮星。人们认为，这种恒星的周围也有可能存在“宜居”的行星，而发现这种行星并且在这种行星上寻找生命还可能更容易。

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红矮星周围的“新世界”
宇宙中的恒星形态各异，太阳只是其中的一种。比太阳更大、更热的恒星有很多；比太阳更小、更冷的恒星也不少。现在引起科学家关注的那种红色的暗星就比太阳小，它们的质量小于0.8个太阳质量，表面温度比太阳低，在2500℃～5000℃之间，人们将这种恒星称为M型红矮星。
作为恒星， M型红矮星既冷且小，还很暗淡，所以人的肉眼是看不见它们的。但宇宙中的M型红矮星其实极多，在银河系中，它们占了所有恒星总量的70% 。比邻星是离我们太阳系最近的恒星，它就是一颗M型红矮星，它的表面温度比太阳低2700℃ ，亮度仅相当于我们的肉眼能够看到的最暗恒星的百分之一。正因为M型红矮星很小很暗，它们的寿命才长得惊人。从理论上说，在M型红矮星的周围，行星和其上的生命都有很漫长的发展和演化的时间。

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M型红矮星TRAppIST-1和它周围的7颗行星（艺术图）
2016年8月，天文学家在比邻星周围发现一颗位于宜居带内的行星——比邻星b ，离地球只有4.2光年；2017年2月，天文学家在一颗距地球39光年的名为TRAppIST-1的M型红矮星周围发现7颗行星，其中3颗位于宜居带内。到目前为止，人们在M型红矮星周围大约已发现了200颗行星，其中几十颗运行在宜居带中。宜居带是一条环绕着恒星的狭窄地带，运行在这个地带中的行星通常拥有适宜的温度使水保持液态，从而更有可能出现生命。
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地球和比邻星b
重新获得水
由于M型红矮星是一种和太阳不一样的恒星，所以此前通常被认为其周围行星是难以孕育生命的。首先， M型红矮星的宜居带离主星很近，那里的行星会被恒星的引力“锁住” ，导致行星的一面总是朝着恒星，另一面总是背着恒星，就像月亮的一面始终背着地球一样。这种情况会使行星两个半球的气候极其恶劣；
其次，由于恒星和行星离得非常近， M型红矮星的耀斑会使行星处在X射线和紫外线的辐射之中，这对生命的发展和演化是非常不利的，而且，行星的大气层还很有可能被耀斑剥蚀掉；最后，尽管M型红矮星的寿命非常长，但它们在形成的时候也要经历很狂暴的过程，那时恒星的活动很剧烈，它周围的行星倍受炙烤和侵扰，这样的环境被认为很难保存其上的水，没有水，生命存在的希望就渺茫了。

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然而，随着观测和研究的深入，人们对这种恒星的认识有所改变。人们发现，在M型红矮星的周围发现宜居的行星更容易，这是因为，行星要从这种低温的恒星上得到适宜的热量，它们就必须离这种恒星很近，行星的引力就会使恒星的摇摆很明显，而且周期也更短更密，这样一来， M型红矮星周围的行星就更容易被发现了。
关于水的问题，虽然早期的恶劣环境和耀斑会夺去行星上的水和大气，科学家还是认为，这些行星有一些办法重新获得水和大气，地球就有这样的例子。

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对于月亮的起源，虽然有各种不同的观点，但主流观点还是认为它来自于地球和另一颗火星大小的“原行星”的碰撞，那次剧烈的碰撞使地球拥有了月亮，但也驱散了地球上绝大部分大气和水。一小部分水和气体被扣在了地幔中，这些水和气体在随后的岁月里溢出地表，并重建了地球的大气层。所以科学家认为，在M型红矮星的附近，尽管环境有时很恶劣，但那里的行星还是有可能重复地球上曾经发生过的事，从而也拥有一些水和二氧化碳。