年龄堪比宇宙,但进化之路已被锁死,人类出现在太阳系是注定的
几乎所有人都知道太阳是一颗恒星,但很多人不知道“恒星”只是一个统称,换句话说,在恒星这一大类中,其实还有很多不同的种类(不是阶段)。
目前,科学家们主要是通过光谱对恒星进行分类,分别是O、B、A、F、G、K、M,对应的分别是蓝、蓝白、白、黄白、黄、淡橙、橙红这几种颜色。
太阳对应的光谱类型为G,也就是分类中的黄色,其表面温度大约在5200至6000K。像太阳这样的恒星在主序星中仅有7%左右,可见太阳并不是常见的恒星。
太阳不是常见的恒星,那什么是常见的恒星呢?答案是表面温度在2200至3700K的M型恒星。
根据相关研究证实,银河系中大部分的恒星都是M型恒星,占到了总恒星数的76%左右,而M型恒星我们一般将其称为“红矮星”。
值得一提的是,4.2光年外的比邻星就是一颗M型红矮星,它的表面温度比太阳低了2700℃。
红矮星的基本特点
作为一种恒星,红矮星的质量和体积都非常的小,绝大部分红矮星的质量和体积,都不超过太阳的三分之一。
当然,体积和质量的“小”,仅仅是相对太阳这样的恒星而言的,和一般的行星比较起来它也是非常大的,比如即便是最小的红矮星,其质量也至少是木星的100多倍以上。
既然是恒星,红矮星的内部自然也会进行核聚变,就像其他恒星一样,内部的氢元素核聚变成氦。
然而,当恒星将所有氢聚变成氦堆积到核心时,红矮星内部则依旧保持对流,这意味着氢和氦持续搅混在一起,让红矮星燃料消耗极为缓慢。因此,红矮星就出现了一个极为特别的特征:质量越小,寿命越长。
根据科学家的研究,红矮星的平均寿命能达到1~10万亿年之久,相比之下太阳的寿命仅仅100亿年左右。
由于宇宙诞生至今仅130多亿年,所以目前还没有任何一颗红矮星成长到老年时期,换句话说,目前宇宙中所有的红矮星其实都处于“婴儿时期”。
红矮星的进化之路
对于人类这种有智慧的生物来说,悠久的寿命可以说具有巨大的诱惑,正因为有这种诱惑的存在,历史上才会有不少古代君王四处派人寻找不老药。
然而,对于红矮星来说寿命长可能不见的是一件好事,因质量低导致的超长存活周期,虽然让它有了比肩宇宙的寿命,但也从根本上锁死了它的进化或者说演化之路,使得它无法像一些大质量恒星那样,拥有辉煌而又绚烂的一生。
要知道,一般的大质量恒星能够发出耀眼的光芒,最直接的体现就是能够通过肉眼直接在星空中看到(距离较近),而红矮星的光芒极为暗淡,肉眼在夜空中根本就看不到,哪怕它仅仅距离我们4光年左右(比邻星)。
除了“活着”时光芒四射,大质量恒星寿终正寝时仍能再当一次最靓的仔,因为超新星爆发会释放出极强的光亮。
此外,别以为死亡就是一切的终点,大质量恒星死亡后又将开启一段新的“星生”——中子星或黑洞。
如果变成了黑洞,那它往后的经历就有意思了,通过黑洞和黑洞的合并,变成质量更加庞大的黑洞,能够直接将一颗G型恒星吞噬。
相比之下,红矮星就要单调得多了。由于演化被锁死,它只能够在漫长而又孤寂的岁月中消磨。当然,如果一些红矮星的运气足够好,那么它们其实也能够在宇宙漆黑如天鹅绒般的帷幔上留下辉煌的一瞬,比如通过白矮星的演化路线,变成有着“标准烛光”地位的Ia型超新星。
红矮星孕育生命的可能性
知道了红矮星具有极长的寿命周期,可能很多人心中会出现一个疑惑,它极长的寿命是不是意味着周围行星和其上的生命,都有着漫长的演化时间和发展周期呢?答案是否定的。
众所周知,像太阳这样的恒星系都有一个宜居带,处于这个狭窄地带的行星一般拥有合适的温度和液态水,从而更可能能出现生命,地球就是因此才孕育了生命。
而红矮星是一种和太阳完全不同的恒星,所以红矮星系内部的情况和我们理解中会产生一些差异。
首先,因为红矮星的温度相对较低,所以它的宜居带距离主星很近,这会导致宜居带内的行星会被恒星引力“锁住”,一面永远朝着恒星,也就是我们常说的潮汐锁定,从而出现行星两个半球环境差异极大。
比如在距离地球48.6光年处有一个代号为“LHS 3844b”的行星,这个行星的主星是一颗红矮星。
根据观察和研究,“LHS 3844b”的直径是地球的1.3倍,公转一周只需要11小时。由于被主星潮汐锁定,这颗星球上的昼夜温差极为惊人,白天最高温度能够达到767℃,而到了晚上又变成了有-273℃。一千多摄氏度的温差,相信没有什么生物能够在那安然生存。
目前,科学界主流认为红矮星周围根本无法孕育生命,或者说无法孕育我们所理解的生命,而银河系中有70%以上的恒星都是红矮星,也就意味着银河系的大部分地方都是不适宜生命出现的“禁区”,所以人类会出现在太阳系几乎就是一种必然和注定。