行星|红矮星——系外生命的宜居“新宠”( 二 ) 恒星|宜居|地球|大气

被“锁住”也有希望
在M型红矮星的附近，一些行星还有另外一种办法使自己变得“宜居” 。这种行星的大小介于1～10个地球之间，有很厚的大气层，其中50%是氢和氦。科学家发现，来自恒星的紫外线辐射和行星本身朝向恒星的某些运动有可能将这种行星的原始大气层蒸发掉，只留下大气层之下的岩石表面，这种星球就有可能演化成既有岩石表面又有丰富液态水的世界。
然而，在M型红矮星的附近，处于宜居带中的行星还要解决引力带来的麻烦。如前所述，由于离恒星太近，恒星的引力会将行星“锁住” ，使其一面始终对着恒星，另一面始终背着恒星，这样一来，行星上面的气候就很特别了。在地球上，活跃的自转会使大气得以循环，并把热量均匀地分布开来，但被“锁住”了的行星做不到这些，于是，面向恒星的一面就会非常热，乃至于将水全部蒸发到了太空中，而背对恒星的一面则非常冷，乃至于连大气都凝结在了地表上。

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不过，即使在这样的情况下， M型红矮星周围的行星也并不是没有办法。科学家认为，即使行星被“锁住” ，大气的循环也并非不可能，例如，假如大气中存在少许的二氧化碳，大气中的热量就会得到一定程度的保持，它们还可以分散开去，从而环绕整个星球。另外，在面对恒星的一面还有可能形成永久性的厚重云层，这种云层能反射很多恒星发出的光，从而使气候变得凉爽一些。
发现行星的大气
运行于宜居带中的行星面对的另外一个威胁是剧烈的恒星耀斑。 M型红矮星的耀斑常使它周围的行星处在X射线和紫外线的辐射之中，这很有可能将行星的大气层剥蚀掉。然而，科学家新近用计算机模拟的结果显示，事情可能并非如此严重。
要想获得确定的结果，人们需要更多的数据，而最有说服力的数据来自于对“凌星”现象的观测。所谓“凌星” ，就是行星正好运行到恒星和地球之间时，从地球上的望远镜看过去，行星就正好划过恒星的表面，恒星发出的光被遮挡和吸收掉了一部分。在“凌星”的时候，望远镜就能观测到这些光，仔细分析光线中哪些频率的光被吸收掉了，吸收掉了多少，人们便可知道行星大气层中是否存在水蒸气和其他成分，还能了解行星上的气候状况，例如气温和压力等。这样一来，人们就可以推测行星上是否存在液态水了。
这样的观测需要很强大的望远镜。
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詹姆斯·韦伯太空望远镜的主反射镜
新近的一次观测是针对一颗名为Gliese1132的M型红矮星进行的，这颗行星的大小是地球的1.6倍，它过于靠近它的“太阳” ，所以被认为不大可能“宜居” 。然而，这次观测显示，在这颗已有50亿岁的M型红矮星的周围，行星保持住了自己的大气层。这和计算机模拟的结果是一致的。
到目前为止，人们只在三种恒星的周围发现了拥有大气的行星，一种是M型红矮星，一种是K型红矮星（红矮星的一种，比M型红矮星稍热），最后一种就是类似太阳的恒星。前两种，人们对其行星的大气了解得非常少，只有最后一种，人们在其行星的大气中发现了存在甲烷的线索。

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【行星|红矮星——系外生命的宜居“新宠”】GJ1132b 围绕红矮星 Gliese 1132 运行（艺术图）
目前，已有多个独立项目正在监测太阳系周边的M型红矮星，大量望远镜和人造卫星都试图找到围绕这些M型红矮星旋转的行星。最新加入的就是2018年4月升空的“凌星系外行星巡天卫星”（TESS），作为开普勒太空望远镜的“接班人” ， TESS也是使用凌星法进行系外行星勘测的。还有经过几次推迟、未来两年可能发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜，作为哈勃太空望远镜的“后继者” ，它将用凌星法研究几百颗系外行星，其中的一些是围绕M型红矮星运行的。通过这些努力，人类希望在不久的将来发现可能适宜生命存活的M型红矮星的行星。