距离地球十光年,一颗红矮星,两个超级地球!可能有高级生命吗?日本天文学家在附近红矮星AD Leonis上捕捉到什么现象_恒星_行星_太阳

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本文目录

  • 距离地球十光年,一颗红矮星,两个超级地球!可能有高级生命吗
  • 日本天文学家在附近红矮星AD Leonis上捕捉到什么现象
  • M型红矮星:,生命的温床
  • 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
  • 如果太阳是颗质量减少一半的红矮星对其它行星会怎样
  • 从红矮星变成白矮星之后,恒星会在其生命末期迎来怎样的变化
  • 如果太阳是颗红矮星,地球会怎样
  • 红矮星最终的结局是什么样的
  • 如果木星的质量增大一百倍成为一颗红矮星会对地球产生什么影响

距离地球十光年,一颗红矮星,两个超级地球!可能有高级生命吗

距离地球十光年,一颗红矮星,两个超级地球!可能有高级生命吗?

上月底关于太阳系临近恒星中有一个激动人心的发现,在距离地球只有10.7光年的太阳系近郊,红矮星Gliese 887星系中,接连发现两颗行星,而且据研究表明都处在宜居带上,而根据天文界对这颗红矮星的研究表明,它比太阳还稳定!

Gliese 887星系是个什么样的存在,比太阳系还宜居?

Gliese 887就是大家熟悉又陌生的,要熟悉呢?它就是距离地球14光年内的32颗恒星之一!比如大家熟悉比邻星距离4.2光年,巴纳德星6光年,天狼星8.6光年,天仓五12光年,而Gliese 887却没有一个响亮的名字,而且它的视星等只有7.34,尽管它是距离太阳20光年内质量最高的红矮星,却不是那么有名!

14光年内的恒星:Lacaille 9352就是Gliese 887

红矮星不是生命禁区么,怎么又宜居了?

Gliese 887是全天区最接近太阳的恒星中排名第十一位,它的光谱类型为M0.5V,是一颗妥妥的红矮星,它也是第一颗被测量直径的红矮星,半径大约是太阳的46%,质量大约是太阳的50%,表面温度为3600K。

看上去是一个中规中矩的数据,而且红矮星活动都非常剧烈,一直以来在宜居行星的搜索上并没有保持太多的注意力,比如我们曾经给予厚望的比邻星就在2016年爆发了一次超级耀斑,短时间内它的亮度增加了70倍(大约从10.43–11.13等增加到了6等星),直接成为肉眼可见的唯一一颗红矮星!

据天文学家估计,此次耀斑的级别超过1859年时太阳超级耀斑的卡林顿事件十倍,而且比邻星与行星(Proxima b)的距离远小于水星轨道,因此Proxima b早就火化不知道几次了!

德国哥廷根大学的天体物理学家桑德拉·杰弗斯称,通过数十年的观测发现,Gliese 887异乎寻常的稳定,几乎就没有耀斑发生!假如它周围的宜居带内发现有行星的话,那么它将可以有超级漫长的时间来演化出生命,另外Gliese 887的超长寿命将会让这些生命有一个超级稳定发展环境!

Gliese 887和它的两颗行星,以及潜在的第三颗行星!

桑德拉·杰弗斯称行星的成功搜寻要归功于智利La Silla天文台的高精度径向速度行星搜索器(HARPS),与二十年来的观测数据相比较,最终发现了行星的多普勒效应而引起的Gliese 887光谱的变化,从而发现了 Gliese 887 b 和Gliese 887 c两颗行星!

Gliese 887 b 和Gliese 887 c的大小与距离参数

Gliese 887 b 的大小是地球的4.2倍, Gliese 887 c 的大小是地球的7.6倍,当然两者的距离有点小了,前者只有日地距离的6.8%,后者也只有12%,所以对于生命来说这两颗星球都太热了!那么又哪来的宜居星球之说呢?

因为研究人员还发现了Gliese 887存在第三颗行星的证据,而且潜在的行星位于宜居带内的概率极高,这个区域内允许液态水的存在并且Gliese 887这颗恒星的年龄为4.57Gyr,几乎就和太阳差不多,那上面如果诞生了生命的话,也许和我们人类的发展程度差不多!

想想就好激动,那么我们能如何到达呢?

10.7光年,跟以往发现的行星动辄数千光年相比确实近太多了,但像人类这样蜗牛爬的速度,可能要到达Gliese 887实在是有些困难,因为我们的速度太慢了,即使到达比邻星的4.2光年,也要上万年时间,更何况2.5倍距离以外呢,那是妥妥的数万年!

即使前年睡船也到不了那里,看来《星际迷航》中只有人类实现了曲速飞船才会被超级文明所接纳是有道理的,你说我们怎么才能和亚马逊原始丛林中土著沟通?尽管不存在理论上的障碍,但科学界从来都是试图将他们保护起来,以免破坏他们的生存,也许超级文明也是这么考虑的!

日本天文学家在附近红矮星AD Leonis上捕捉到什么现象

最近,日本的天文学家将他们最新的一台望远镜对准了距离地球仅16光年的红矮星AD Leonis,并被他们所看到的景象惊呆了。研究小组捕捉到了这颗相对暗淡的小恒星向宇宙中释放了十几个恒星耀斑,其中一个比太阳发射的太阳耀斑大20倍。

“太阳耀斑是从恒星表面发出的突然爆炸,”京都大学的Kosuke Namekata在一份声明中解释道。但在AD Leonis看到的最强大的爆炸可以被认为是超级耀斑,这种东西很少从我们的太阳中看到,但更常见于高度活跃的红矮星。

“我们对超级耀斑的分析导致了一些非常有趣的数据,”Namekata补充说,在超级耀斑的氢原子中看到的能量大约是我们自己的太阳的典型耀斑的10倍。

在周四发表在《日本天文学会出版物》上的一篇论文中,Namekata和同事描述了使用京都大学新的Seimei望远镜持续一周观察AD Leonis的情况。

Namekata说:“这是第一次报道这种现象,这要归功于Seimei望远镜的高精度。”他指出,该团队在观测的第一个晚上就发现了超级耀斑。

研究负责人 Kazunari Shibata说,这项工作可能有助于预测来自我们自己太阳的超级耀斑,这可能会对我们的卫星和地球上的电力基础设施造成重大损害。也许更有意义的是,它可以帮助回答宇宙中一些最大的问题。“我们甚至可以开始了解这些释放如何影响其他星球上生命的存在或出现。”

M型红矮星:,生命的温床

天文学家认为,M型红矮星系中可能并不存在生命。

M型红矮星(M dwarf)周围可能是太阳系外最适宜生命存活的地方了。M型红矮星的质量和光度一般只有太阳的几分之一,数量却是与太阳类似的恒星的10倍以上。就像露营者喜欢围绕着火堆一样,行星要想获得适宜生命存活的温度,轨道必须离M型红矮星很近。由于这个特点,研究人员相对比较容易找到满足要求的行星。而由于M型红矮星数量众多,我们周围可供研究的对象也很充足。

越来越多的天文学家正加入到相关的探索中来。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。此外,NASA预计于2017年发射的“系外行星凌星观测卫星”(Transiting Exoplanet Survey Satellite,TESS)也将参与到探索中来。通过这些努力,人类可能会在不久的未来发现适宜生命存活的M型红矮星系行星。我们最终能否证明这些行星真的适宜生命存活呢?前景似乎并不明朗。虽然行星与M型红矮星的距离近,有利于我们找到它们,但靠得太近也可能不利于生命的生存。

以下是M型红矮星系行星易于发现但难有生命的三个理由。

晃动与潮汐力

由于行星的引力拖曳,恒星会周期性地来回晃动,有一些行星就是天文学家通过这个特征发现的。M型红矮星的这种晃动相当明显:位于宜居带内的一颗地球大小的行星,就能使红矮星产生可观测到的每秒数米的晃动;并且这种晃动再次出现的间隔仅为数月,有时甚至短至数周。相比之下,太阳的这种晃动不仅频率低得多,幅度也小到难以辨认。那为什么说这些行星不适宜生命存活呢?由于宜居行星离M型红矮星较近,潮汐力很可能会减慢行星的自转速度,使得行星的自转周期和公转周期相同。这样,行星的一个半球总是面朝恒星,而另一个半球却总是背对恒星,就像月球和地球那样。在最糟糕的情形下,背对恒星的半球温度极低,整颗行星的空气和水都凝结成固态,形成覆盖行星表面的冰盖。如此一来,生命就无法存活了。

暗影与炫光

我们也可以通过观察行星遮挡它们的恒星时发生的凌星现象,来定位此类行星。由于行星与M型红矮星的距离很近,因此与较大的恒星相比,M型红矮星发生凌星时,被遮挡的光线更多,也更易观测到。然而由于M型红矮星远比太阳这样的恒星黯淡,恒星黑子和耀斑会使它的亮度发生剧烈波动,并让绕其旋转的行星处于充斥着X射线和紫外辐射的环境中。这类变幻无常的辐射对行星的气候和生物圈来说,无疑是一场浩劫。而且,和狂暴的M型红矮星贴得这么近,行星的大气也会被剧烈的耀斑活动侵蚀掉。

长寿与漫长的“童年期”

M型红矮星比一般的恒星小,进行核聚变时更缓慢、更节俭,因此寿命也更长,这也使得M型红矮星数量一直呈现增长的趋势。不过,由于质量小、引力弱,长寿的M型红矮星在最初形成时,也必须经历一个漫长的过程。从气体星云的坍缩开始,M型红矮星要经历数亿年的原恒星时期。而绕其旋转的行星,很可能是在原恒星时期,历经千万年形成的。这段时间恰恰是恒星十分炽热的时期,很可能在M型红矮星完全形成之前,原恒星的光和热早已将行星烤焦。而对于一个没有“生命之水”的星球,生命的存在只能是一种奢谈。

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

红矮星寿命长不假,但由于其运行规律和宜居带太近,形成生命的条件比较苛刻,因此如果以地球文明为衡量标准的话,这样的文明诞生不容易。

在宇宙中,质量越大的恒星寿命越短,质量越小的恒星寿命越长,这已经是人类发现的一个重要规律。我们太阳是一颗黄矮星,主序星寿命约为100亿年。太阳是人类生命圈中的主恒星,因此就成了人类丈量宇宙恒星的一把尺子,一般都以太阳质量来论恒星大小。

目前已知最大的恒星是r136a1,为太阳质量的265倍,这颗恒星的寿命大概只有300万年,只是太阳寿命的3333分之一;而距离我们最近的一颗红矮星叫比邻星,质量为太阳的8分之一,寿命却有1000亿年。一些科学家把太阳质量7%~60%之间的恒星叫做红矮星,这类的恒星占银河系恒星的75%(也有其他不同的分类)。

红矮星最小的只有太阳质量的7%多一些,这样的红矮星寿命恐怕要达到上万亿年。

宇宙能不能有这样长的寿命呢?目前尚无定论,但有一些科学家认为,宇宙寿命很可能只有几百亿年。

这样看来红矮星是与宇宙同辉同存亡的天体,一个明显的事实就是宇宙诞生138亿年了,科学家们宇宙观测发现的所有红矮星,现在都还是生机勃勃,没有一颗呈现出老态。

这样看来,红矮星寿命最长,因此孕育生命和文明的时间也就最长,应该最利于文明的发育和成长吧?

事实并非如此,根据地球生命的状态,液态水是生命诞生和养育的基本条件,这样人类就划分了一个宜居带,就是有生命的行星距离自己主恒星的最适宜居住距离。

在我们太阳系这样的宜居带就在1.4亿公里~2.4亿公里之间,因此地球和火星在这个范围之内。但红矮星由于其体积小,热度和亮度都较小,宜居带就要近很多,一般都会在太阳系的水星轨道之内这个范围。

2016年欧洲南方天文台发现了比邻星b,这是一颗围绕着比邻星运行的行星,正好在宜居带,距离其主恒星比邻星只有0.047个天文单位(约700万公里)。这是个距离将达到人类派出的帕克太阳探测器距离太阳最近时差不多的距离,要知道“帕克”可是要冒着1400度(摄氏度,后同)高温抚摸太阳的啊。比邻星b却要天天在这水深火热中运行,还宜居带?

因此,红矮星系统的行星宜居带就会产生两个问题,一个是潮汐锁定,另一个是恒星爆发的辐射伤害。

潮汐锁定就像我们地球和月球一样,地球把月球潮汐锁定了,这样月球就只有一面老对着地球,因此这张不变的脸人类高兴也得看,不高兴还得看。地球不发光不发热,月球那张老不转过去的脸到没什么,但如果地球被太阳锁定,老是一半朝着太阳,年复一年的暴晒,晒得天干地裂;而另一面永远在黑暗中,年复一年的冰天雪地,生命怎么存活?

红矮星的宜居带行星如果这样是个什么状态?有人分析,被晒的一面长期炽热赤地万里,背阴的一面永远暗无天日,严寒覆盖,甚至大气都可能被冻结,这样的宜居还有什么生命能够适应?

还有由于距离太近,红矮星的核聚变燃烧对流强烈,可以从中心一直翻腾到表面,随便冒出几个泡泡,就有强大的高能带电粒子辐射摧毁行星大气。

因此,在红矮星上形成生命的可能性并不高。

但现代一些最新的研究认为,红矮星这种不太稳定的脾气只是在形成早期,到了后期就会日趋稳定。

由于红矮星寿命特长,后期的行星还有重生的机会,因此生命也是有可能在红矮星系里诞生的。

现在科学界已经发现了数百上千颗围绕在红矮星周围的太阳系外行星,有一些在宜居带,很可能会有液态水,至于有没有生命或者文明存在,尚在持续的观测追踪中,或许会有新的发现也未可知。

另外,宇宙文明并不一定完全是地球类生命文明,不同形式的文明对环境的要求很可能完全不一样,从这个角度来说,红矮星超长的寿命条件,很可能成为文明的摇篮。

而且人类文明如果能够长远延续的话,在太阳系不宜居时,很可能会移民到一颗红矮星的势力范围继续繁衍生息呢。

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如果太阳是颗质量减少一半的红矮星对其它行星会怎样

其实这个问题就是在问红矮星会咋样。

这个模型如果直接把太阳系中心换一个红矮星是不现实的。因为引力变弱,整体架构都不成立了。地球的轨道半径会更大,离得远的一些行星有可能就抓不住,被其他恒星捕获了。

当然,如果要保住我们的地球,那就要设定地球可以随意挪动地方,因为红矮星亮度实在太低,所以要把地球挪得近一些,这一近就有被潮汐锁定的风险,水星和月球其实就是典型被潮汐锁定的天体,月球是一面永远朝着地球,如果我们也是一面永远朝着这个红矮星,那没光的和有光的都没法住了,要住在两者的交界地带,看着永远的日出(你说日落也没毛病)。

其次,是很危险,红矮星脾气比较暴躁,动不动刮一阵恒星风,一般来说地球上的人应该就hold不住了,直接团灭。(当然,我这里还没考虑大气会不会被吸走,等等很多问题)

最后多说一句,其实流浪地球要去的那个地方,连太阳质量的一半都没有,所以他们费了半天劲,结果去了一个中转站,倒不倒霉?

从红矮星变成白矮星之后,恒星会在其生命末期迎来怎样的变化

红矮星和白矮星不是一码事,红矮星是恒星的一种,而且是恒星的主序星阶段,红矮星不会变成白矮星。

距离我们最近的一颗恒星~半人马座a星的比邻星就是一颗红矮星。

红矮星是小于太阳质量的小型恒星,其质量跨度很大,约太阳质量的7%以上到60%之间,表面温度在2000~5000K。在我们银河系,这种恒星可能占据了80%以上。

红矮星由于质量小,在恒星中相对中心压力较低,氢核聚变反应速度较慢,因此寿命特长,至少在几百亿年以上,最长的寿命可能上万亿年。我们宇宙现在的年龄才138亿岁,因此到现在为止,还没有发现脱离主序星阶段的红矮星,更没有死亡的红矮星。

一般认为,红矮星由于中心压力较低,不足于引发还核聚变,只会在氢燃料不断的消耗过程中慢慢收缩,直至氢元素耗尽,变成一个棕矮星,最终冷却死寂成为一个黑矮星。

白矮星是中等质量的恒星死亡尸骸。比如我们太阳的归宿就是先变成一个红巨星,而后以白矮星结束。

所以如果说红巨星变成白矮星就是对的,是不是题主弄错了中间一个字?

要成为一个白矮星,恒星的质量要求在太阳质量的0.8到8倍之间。就像我们太阳一样,主序星寿命大概有100亿年,现在已经约46亿岁了,再过50~60亿年,太阳中心的氢燃料就要燃烧殆尽,核聚变的张力再也抵消不了恒星本身的巨大引力压力,中心就会陷入急剧的坍缩。由此中心压力和温度急剧升高,这时候就会引发已经积聚了100亿年的氦元素发生氦核聚变,生成碳元素。

这时剧烈的核聚变反应会导致氦闪,恒星外部的球壳部分受到温度升高的影响开始膨胀,这就是红巨星阶段。这时太阳的半径会膨胀200~300倍,吞噬掉水星、金星,地球能否幸免很难预料,但即使不被吞噬,也会被烤焦烤糊。

这个红巨星外层由于中心引力已经很不稳定,会不断的释放气体,经过亿年的消融,这个外壳会全部扩散到了太空,成为新的再生星云。

而中心的氦燃料烧完后,中等质量恒星没有足够的引力压力激发碳核聚变,核聚变就会停止,残留的太阳中心物质就会急剧坍缩成一个致密的星球。

这种星球只有地球大小,而质量却有太阳的一半左右,巨大的收缩压力把原子压垮了,依靠电子简并压抵抗住了收缩压,星球得以稳定下来,这就是白矮星。

如果是大于太阳质量的恒星形成的白矮星,这个白矮星质量还超过了太阳质量的1.44倍,电子简并压就无法抵抗重力的压力,将继续收缩,就会成为一个中子星。

白矮星刚开始温度很高,旋转很快,每秒自转一周;表面温度可达10000~100000度,密度达到每立方厘米1~10吨。白矮星要经过几十亿年的冷却,最终会变成一个冰冷的黑矮星。中子星的状况比白矮星又极端多了,这里就不展开来说了。

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如果太阳是颗红矮星,地球会怎样

如果太阳是红矮星的话,那么地球就危险了,因为红矮星红逐渐从太阳内部再经过核聚变生出一个内太阳,外太阳会不断扩大,慢慢吞噬太阳系所有行星。包括地球,所幸的是我们太阳还能够燃烧几十亿年,太阳到时候就会是一颗红矮星,那时候应该人类有条件移居外星球了。

红矮星最终的结局是什么样的

红矮星有超长的寿命。

红矮星是超小质量恒星。这些恒星质量在0.8个太阳质量以下,105个木星质量以上,表面温度为2500至5000K。大多数红矮星的直径及质量均低于太阳的三分一,表面温度也低于3500K

宇宙中至少70%的恒星是红矮星。当有一天,最后一颗比太阳大,或与太阳质量相当的恒星完全熄灭后,宇宙中只会剩下一大批暗淡的红色恒星红矮星,微弱的红光依然会存在数万亿年的时间。谢邀!

如果木星的质量增大一百倍成为一颗红矮星会对地球产生什么影响

红矮星通常是质量在0.8到0.1个太阳质量的恒星。木星的质量只有太阳的千分之一,题主说的木星质量增加一百倍,恰好到了最低红矮星质量的标准。

现实中木星不会自己增大质量变恒星的。木星大气主要是氢,目前认为核心可能是硅酸盐和铁。这些元素需要非常大的压力才能开始聚变,很显然木星做不到。

我们抛开现实,木星就是自己突然增大了一百倍质量,那么太阳系就增加了十分之一的质量,并且木星变成了红矮星开始聚变,发光发热。当然,红矮星质量小,聚变没我们的太阳那么厉害。

木星周围的一些天体,例如小行星,很快有一部分会被木星吸过去,有一部分会被抛出太阳系。地球可能会被吸过去,也可能会被抛离,具体要看这时地球公转到哪里了,相对木星和太阳的位置。

整个太阳系就像旋转的陀螺上沾了一块泥,开始变得不稳定。像太阳系形成之初一样,开始不断抛离一些天体,剩下的会在接下来亿万年里逐渐稳定成新的轨道。最终太阳系会变成一个双星系统,幸存的行星将在高的轨道环绕这对双星。

运气好的话,地球会幸存。虽然上面的生物估计灭绝的差不多了,如果磁场和大气还在,也许会有新的生命。

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