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恒星是宇宙中最常见的物体，也是整个星系中最基本结构。红矮星被天文学家认为是宇宙中数量最多的恒星，在整个银河系中，红矮星的数量占恒星总数的80％以上。而随着天文学家在其它恒星周围，发现越来越多的系外行星时，我们最关心的问题无非就是它们是否适合居住、那里可能存在生命吗？ 到目前为止，我们已经发现了50多颗存在于宜居带内的系外行星，所谓宜居带就是指恒星周围，可能存在液态水的范围。行星太靠近恒星表面的水会被蒸发，并被吹入太空，就像太阳系中的水星一样，而距离恒星太远，水会被冻结，就像木星和土星的那些冰冷卫星一样。 这些被发现处于宜居带的系外行星的主恒星，大多数都是红矮星。因为我们的银河系中70%的恒星都是红矮星，离太阳最近的65颗恒星中有50颗是红矮星。 比如离我们最近的恒星比邻星就是一颗红矮星，红矮星的体积不太大，通常质量只有太阳的15%到50%。这些恒星周围的条件与我们的太阳系非常不同，但既然这是银河系中最常见的恒星，那么生命能在那里生存吗？ 在过去，科学家们一直认为红矮星周围的环境过于恶劣，不适合生命生存。在寻找外星生命的时候，通常也会忽略掉红矮星系统，不过最近几年一些新的研究成果表示了不同的看法。  因为红矮星的质量远远低于像太阳这样的红矮星，质量小也就意味着星体内部的核反应较弱。表面温度通常低于3500k，释放出的光也比太阳弱的多，有时更可低于太阳光度的万分之一。质量低于0.35太阳质量的红矮星，通常没有太阳那样的辐射层构造，会有充分的对流。 氦元素会在恒星内部均匀分布，而不会在核心累积。 红矮星是不会像太阳那样在演化末期膨胀成红巨星，而会逐步收缩，直至氢元素耗尽。 这也使得红矮星在恒星模型中寿命可以达到数百亿、数千亿甚至数万亿年，不过红矮星有一个对生命演化来说非常不利的难关。  由于红矮星会比太阳之类的大恒星更快地旋转，这会产生更极端的磁场，因而产生巨大的能量。在红矮星诞生初期的1亿年中，它的耀斑爆发出的能量要比太阳的典型耀斑的能量要强烈10万倍。 年轻的红矮星会每天释放一次、甚至几次这样的耀斑，耀斑爆发时的紫外辐射会瞬间增强几百到上万倍，没有任何生命能承受如此强烈的辐射。另外，强烈的耀斑爆发会吹走周围行星上的物质。 我们曾观测到一颗距离我们32光年外，仅诞生1200万年的年轻红矮星AU Microscopii。通过哈勃望远镜的图像发现大量的物质以每秒10公里的高速度，被推离恒星。如果在挨过了最初1亿年的极端耀斑期，可能演化出生命吗？ 之前几十年的研究，科学家们认为这很难。如果假设红矮星周围有行星围绕，也会由于它们之间相距过近，行星会被红矮星锁定，就像月球被地球锁定一样。  行星将只有一面面对红矮星，承受高温和辐射；而另一面永远处于黑暗之中，温度低到零下几百度。只有在两面交界的区域，才可能会因为适宜的温度允许生命演化，不过挑战还在继续。 虽然行星温度可能合适，并且有液态水的存在，但科学家们计算得出红矮星并没有适合进行光合作用的光子频率。在地球上，食物链底端基础是植物，它们吸收400到700纳米波长的光作为能量，进行光合作用。然后动物吃植物，形成最简单的食物链。 而在红矮星系统中，由于红矮星的特殊光谱，即使行星位于红矮星周围的宜居带。它也只能接收到较长波长的红光和红外光，以及较短的紫外线，并没有足够的正确频率范围内的光子，来支持像地球这样的生物圈。 这些原因也是长期以来，科学家们认为红矮星系统不可能存在生命的原因。 难道红矮星系统就不可能存在生命了吗？ 维拉诺瓦大学的一个团队，通过多年对巴纳德星系统的研究，有了一些不同的看法。巴纳德星是一颗质量非常小的红矮星，它的质量约为太阳的17%、直径约是太阳的1/6、亮度很弱，以肉眼观测是看不见的。 在蛇夫座附近，距离地球仅约6光年远，是比邻星之后，距离地球最近的恒星。它有一颗并不处于宜居带的行星，绕行巴纳德星的轨道距离比水星距离太阳还近，平均表面温度零下170摄氏度，但它的质量是地球质量的3.2倍、半径是地球的1.37倍。它是一颗大型行星，可能具有一个大型的铁、镍和锌和大量的地热活动。  这种情况和木星的卫星木卫二相似，它可能有一层厚厚的冰层，覆盖着液态海洋。这些海洋有着足够的地热能量来支持生态系统的活动，而不需要依赖恒星辐射。 事实上在银河系中，这样的行星环境比我们的地球更加普遍。还有一个不可忽视的原因，就是红矮星会比太阳更持久，不像我们的太阳只剩下几十亿年的寿命，红矮星可以持续10000亿甚至更多年。只要生命以某种方式在地下或者冰下，躲过了最初1亿年的极端耀斑期，它们将会有数万亿年的时间来进化。至于它们会不会存在或者能进化成什么样，我们现在的观测手段确实了解有限。 |
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