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当宇宙中的最后一颗恒星消亡之前,红矮星将成人类乐园

 东西二王 2016-06-03

当宇宙中的最后一颗恒星消亡之前,红矮星将成人类乐园

2016-05-17 23:11

宇宙不断的默默运行下去,当最后一颗恒星消亡的时候, 宇宙终将陷入永久的黑暗。小型恒星红矮星,不仅是最有希望找到外星生物的星球之一,而且很可能是是人类在宇宙陷入黑暗前最后的家园。那么我们对红矮星了解吗?为什么说红矮星是我们最后的希望?它能帮助我们人类什么?

当宇宙中的最后一颗恒星消亡之前,红矮星将成人类乐园

宇 宙中至少有70%的恒星是红矮星,那么什么是红矮星呢?红矮星是指表面温度低、颜色偏红的矮星,这些恒星质量在0.8个太阳质量以下,表面温度为 2,500至5,000K。它们是最小的恒星,大概只有太阳质量的7%到50%,不比我们的太阳系的木星大多少,而据说木星其实是一颗失败的恒星。不过这 些红矮星依旧不小,而且它们并不明亮,我们用肉眼无法观察它们,你无法在夜空中看到任何一个红矮星。即使使用目前我们人类所拥有的最先进的技术,我们也只 能观测到临近的红矮星。比如最接近太阳的恒星恒星比邻星就是一颗红矮星,太阳系的周围大约有20到30颗红矮星。

象所有的恒星一样,红矮星 内部的氢元素核聚变剧变成氦,然而当恒星将所有聚变成氦堆积到核心时,红矮星内则保持对流,这意味着氢和氦元素持续混合在一起。这使得红矮星在陨灭之前的 燃料消耗极为缓慢,红矮星燃烧的如此之慢,使得它们的平均寿命达到1--10万亿年之久。相比之下,太阳只能再活50亿年。由于宇宙的年龄只有137亿 年,因此目前还没有任何红矮星成长到老年时期。现存的上万亿颗红矮星们都还只是小宝宝。说到小宝宝,整个宇宙中最小的恒星也是红矮星,因为小红矮星恰恰符 合恒星定义的最低标准。氢的质量哪怕再少一丁点,它也会被称为褐矮星。那么什么又是褐矮星呢?褐矮星也是一种恒星,但质量不够大,不足以点燃聚变反应的气 态天体。其质量在恒星与行星之间。换句话说就是褐矮星是质量介于最小恒星与最大行星之间的天体,目前,要发现褐矮星这种天体也是苦难重重。非恒星无法承受 长时间核聚变反应,但这和外星生命和人类新家园有什么关系呢?

由于我们的太阳终有一天会毁灭,人类势必将会去寻找一个新的家园而适于居住的 星球,也许会发现外星生命。开普勒太空望远镜发现,至少半数的的红矮星系内有岩质行星。这些行星的质量约有地球的一半到四倍不等。其中多数位于宜居区域, 这指的是恒星周围存在液态水的区域。但是由于红矮星燃烧的温度比较低,行星需要非常接近红矮星才能位于宜居区域之内。可能就象水星靠近太阳一般的距离,甚 至可能更近,这样的距离同时会带来各种各样的麻烦,举个例子,一个离恒星这么近的行星通常会出现潮汐锁定现象,这意味着行星正对恒星总是同一面,正对恒星 这一面总是十分酷热,同时另一面会一场冰冷,这使得生命难以生存。

当宇宙中的最后一颗恒星消亡之前,红矮星将成人类乐园

但 是如果行星上有足够巨大的海洋,也许能均衡恒星赋予的热量,带来一定程度上的稳定。来自红矮星的的引力不停的挤压行星,并且随着时间的推进,将行星上的水 全部蒸发殆尽,这些行星的结局很可能象金星一般,变成一个炽烈燃烧的地狱。另外一个问题是许多红矮星输出能量时会变幻不定,恒星黑子有时会覆盖其表面,使 得红矮星的光芒最多减少40%,为时数月,这会造成行星上的海洋冰封,而有时红矮星又会产生威力巨大的耀斑,突然爆发出极为剧烈的能量,这些红矮星会在数 分钟内爆发出成倍的光亮,造成行星大气层被大片剥离并燃烧殆尽,行星转眼成不毛之地,但是另一方面,它们极长的寿命却是一大优势,能量处于平稳状态的红矮 星,则会是行星孕育生命的绝佳之处,地球上的生命存活了大约四十亿年,在太阳爆燃之前我们还剩下10亿年的存活时间,到那个时候,地球上的生命多样性将变 得不复存在,我们要么死去,要么离开地球去寻找一个新的家园。我们可以用数万亿年的时间重建人类文明,前提是在红矮星周围有这样一个恰好的宜居区域。

银 河系中有5%的红矮星系也许存在与地球大小类似的的宜居行星,候选行星总共超过四十亿颗,可是生命也许并不需要一个象地球一样的行星,供生命存活的候选星 球也可能是环绕在气体巨星周围的卫星,也叫做超级地球,即质量巨大的的岩质行星。加起来预计有超过600亿适于居住的候选行星围绕在红矮星的周围,这且只 是银河系内的估算,事关我们未来的生存,红矮星因此会变得非常重要。但是任何事物都有走到终点的那一刻,红矮星也不例外。当上万亿年过后,宇宙中最后一个 红矮星走向灭亡,它绝不会成为一个引人注目的大事件,因为那时可能已经没有人,甚至也没有其他任何生物。

当氢用尽,红矮星收缩成为蓝矮星, 剩余的材料开始充分燃烧,当蓝矮星燃料耗尽,它又会变成白矮星,白矮星与地球一般大小,十分致密,由简单气体构成,其中多为氦-4原子核,然后白矮星也终 有能量的耗尽的一天,使得白矮星缓慢降温,经过上万亿年的演变,走向它的最终形态,冰冷的黑矮星。不管怎样,距离宇宙中最后一颗恒星消亡还有很多时间。值 得振奋的是,假如人类成功进军太空,在宇宙变的黑暗之前我们还有充足的时间。

当宇宙中的最后一颗恒星消亡之前,红矮星将成人类乐园

白矮星:是由简并态物质构成的小恒星。它们的密度极高,一颗质量与太阳相当的白矮星体积只有地球一般的大小,微弱的光度则来自过去储存的热能。

蓝矮星:是光度小、体积小、温度却很高的恒星残骸,白矮星的分支。相较于白矮星微亮,温度也比白矮星高的恒星死亡的残骸,只残留着尚未熄灭的蓝白色火焰。

黑矮星:是中小质量恒星演化的最后阶段。大约1个太阳质量恒星演化到最后的终极产物。整个黑矮星处于最低的能量状态,无法再产生辐射。

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