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红矮星比太阳的寿命长很多,那么红矮星的行星是否比太阳的行星更容易诞生超级文明?

网友提问:

红矮星比太阳的寿命长很多,那么红矮星的行星是否比太阳的行星更容易诞生超级文明?

优质回答:

红矮星比太阳的寿命长很多,那么红矮星的行星是否比太阳的行星更容易诞生超级文明?

理论上来看确实是这样,红矮星即使从宇宙初期就诞生,那么到现在为止也不过刚过了幼儿期而已!红矮星的整个生命周期更是高达上千亿年到上万年!红矮星为什么能燃烧那么久?在如此漫长的生涯中能诞生生命吗?似乎这都是一个有趣的问题,我们来简单讨论下!

红矮星(M型主序星)是质量在0.8倍太阳质量以下,80-100倍木星质量以上的恒星,这一类恒星核心刚足够氢元素聚变,表面温度比较低(2500K-5000K)!太阳系最近的恒星比邻星就是一颗典型的红矮星,但它并不能为我们肉眼所见,我们看到的是半人马座α星A(南门二),它是这个三星系中的主星!

恒星的质量与寿命以及各项参数之间的关系,最右侧就是M型主序星的参数,比邻星就属于这一类恒星!

这是红矮星内部的结构模型,与黄矮星等恒星不一样,它没有辐射层,内部氢核聚变产生的氦元素可以通过对流分散到恒星各处,而其他区域的氢元素则可以通过对流交流到核心参与聚变!因此红矮星的氢元素利用效率极高,而黄矮星等以上的恒星却因为有一个辐射层阻挡,导致其外部有大量的氢元素无法参与到内核的聚变中(一般恒星只在内核0.25R区域内发生核聚变),而且导致氦元素堆积,黄矮星在离开主序星阶段10亿年内将发生氦闪!

说完了红矮星超长寿命的缘由,我们来了解下红矮星超长的寿命周期内能让行星产生生命不?很多朋友可能认为红矮星燃烧缓慢比较稳定,但其实不然,因为红矮星的温度比较低,燃烧反而不太稳定,时不时的剧烈活动会让行星处在极度辐射之下,这对行星生命发展是极度不利的!

比邻星的宜居带极度靠近恒星,因此行星对于恒星的活动非常敏感!理论上行星很难产生生命!但有一种状况例外,比如行星被恒星潮汐锁定,尽管这对于行星面向太阳的一侧也许是一种极端的考验,但晨昏线附近也许是一个生命的诞生之地!只要有足够的条件,生命总是能找到出路,红矮星并非生命禁区,只是它的条件相对比较差一些,但好在它寿命够久,能给予生命超级VIP时间,太阳可以吗?当然这会地球人都已经在打算星辰大海了哈..........

其他网友观点

答:只考虑这一个因素是片面的,红矮星的主序星时期长达上千亿年,在时间上确实有助于生命的演化;但是红矮星的周边环境,也有着不利于生命演化的一方面。

红矮星是宇宙中,质量偏小的一类恒星(小于0.8个太阳质量),我们太阳属于中等质量的黄矮星,恒星质量决定了恒星的寿命。

恒星在主序星时期,内部主要进行着氢元素向氦元素聚变的过程,其中氕聚变为氘的反应,控制着恒星主序星时期的反应速度。

天体质量达到大约75个木星质量时,内部的核聚变将被点燃成为恒星,恒星的质量越大,在刚形成时内部温度和压力越高,氢元素的核聚变反应越快。

像红矮星这样的小质量恒星,主序星时期长达数百亿到千亿年,太阳的主序星时期为110亿年,大质量恒星的主序星时期只有1000万年左右。

这就导致了,在红矮星周围的行星,有更长的时间演化出生命,而且科学家发现恒星质量分布规律,呈现下面的金字塔图:

质量越小的恒星数量越多,在我们银河系中,有超过70%的恒星属于红矮星,比如距离我们太阳最近的半人马座三星,其中的比邻星就是一颗红矮星,质量为太阳的12%。

从恒星寿命上看,红矮星拥有更多的时间,让周围行星演化出生命,但是生命的演化受众多因素影响,红矮星也有着不利于生命演化的因素,比如:

(1)红矮星的核聚变反应速度慢,意味着适居地带距离恒星更近,加上红矮星的耀斑更频繁,这对生命来说是致命的;

(2)红矮星引力小,清空附近小天体的能力相对较弱,这些天体会对行星上的生命造成一定威胁;

(3)宇宙年龄才138亿年,红矮星年龄高达1000亿年,所以现阶段红矮星的寿命优势,并没有明显体现出来。

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其他网友观点

恒星的质量和寿命成反比,质量越大的恒星寿命越短

目前发现的恒星r136a1质量为太阳的265倍,但因为内部核聚变反应太剧烈而导致寿命只有300万年,而我们的太阳作为一颗中等偏下质量的黄矮星,寿命可以达到100亿年左右,但红矮星作为恒星质量的下限,内部核聚变反应因为质量太小而比较“温和”,所以预计寿命或许能达到上千亿年,最起码在宇宙诞生到现在这138.2亿年间没有发现一颗死亡的红矮星。

正因为红矮星的超长寿命,《流浪地球》中的人类才打算前往4.22光年外的比邻星,因为比邻星本身就是一颗红矮星,但电影和现实毕竟不太一样,红矮星的超长寿命并不代表就适合文明长期发展。

文明诞生前首先要有生命,而生命必须位于宜居带之内,宜居带的范围取决于恒星的质量和状态,我们太阳系的宜居带位于金星和火星轨道之间,但这是得益于我们的太阳质量还算可以,如果我们的太阳是一颗红矮星的话,能量释放就会大打折扣,宜居带会从地球前移至水星轨道以内。

红矮星内部核聚变再怎么“温和”也挡不住它作为一颗恒星的事实,恒星活动产生的强辐射会给红矮星宜居带的生命带来致命打击,恒星和行星距离太近还可能引起潮汐锁定现象,到时候这颗行星的正面和背面会因为炎热和严寒成为生命地狱。

虽然宇宙很大,但生命的诞生几率真的很小,原始生命要经历长时间的温度进化后才有可能产生文明,这期间需要长达数亿年甚至数十亿年的稳定才行


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