宇宙的最后恒星——红矮星

终有一天,最后一颗恒星熄灭,宇宙将陷入永远的黑暗。它可能会是一颗红矮星,一种微小的恒星,它或是找到外星生命的最好赌注之一,而且是在整个宇宙变得无法居住前,成为人类最后的家园。我们对红矮星了解多少,又为何它们是我们最后的希望?

宇宙中的恒星至少有70%是红矮星。它们是最小小的恒星,质量只有我们太阳的7-50%,虽然它相对于木星巨大,但并不会大多少。它们同时也很暗淡,我们很难用肉眼观察到它们,你是不会在夜空中看到它们的身影的。即便利用我们现有的技术,我们也只能清晰地观测到邻近我们的红矮星,邻近地球的红矮星大约有20-30颗。

就像所有的恒星,红矮星也是把氢融合成氦。不过更大质量的恒星会将氦聚集于其核心,但红矮星内部保持着对流,这意味着红矮星内部的氦与氢会不断地混合,所以在它们熄灭之前,它们使用燃料的速度出乎意料的慢。红矮星燃烧得很慢,它们的平均寿命为一至十万亿年。

相比之下,太阳将再燃烧五十亿多年。因为宇宙的年龄只有137.5亿多岁,至少还没有一颗红矮星燃烧殆尽过。就这样的时间尺度而言,红矮星还只是处于婴儿期。

说到婴儿期,在宇宙中最小的恒星也是红矮星,因为小的红矮星处于成为一颗恒星的边缘。如果仅仅只有一点点氢,那么它们就是褐矮星,它们无法维持长久的核聚变反应。那么,为何它是外星人或是人类的新家?

由于我们的太阳总有一天会死去,我们最终需要去寻找一个新的家园,并且有可居住的行星,当然那边也可能有外星人。开普勒太空望远镜发现,至少有一半的红矮星拥有相对于地球一半至四倍质量的岩石行星。


它们许多都是在宜居带内,在这个区域内有液态水的存在。但由于红矮星燃烧释放出的热量相对较少,所以行星需要更为接近红矮星才能宜居,或许就如同水星与太阳之间的距离,或者还要更靠近,这也带来了种种问题。例如,离恒星如此近的行星会被潮汐锁定,这意味着行星总是以同一个面对着恒星(就像月球永远只有一个面对着地球一样)。阳面会非常的热,而阴面会呈冰雪世界,这会使得生命难以生存。

虽然拥有一个足够大海洋的行星可能会分散出恒星的能量,并创造某种稳定性。红矮星的所有引力会挤压行星,这会使行星的温度上升,随着时间的推移,它可能会失去所有的水。这些行星最终可能会像金星一样,变为炙热的地狱。

另一个问题是红矮星各有不同的能量输出,星斑会覆盖红矮星,能阻挡高达40%的光线长达几个月,这可能会导致整个行星冻结。在其它时候,它们能散发出强大的恒星耀斑,突然爆发出极其强大的能量。这些红矮星可能会在几分钟内增加一倍的亮度,这会剥离行星大部分的气体,并烧毁它们,导致行星寸草不生。


不过另一方面,它们极长的寿命是一大优势,只需中等水平活动的红矮星,就可使行星成为一个承载生命的圣地。地球上的生命已经存在了约40亿年,在太阳变得热到使地球上复杂的生命无法存活之前,我们还有大约10亿年的时间。我们要么灭亡,要么离开地球并寻找新的家园。我们可以在数万亿年中建造文明,生活在红矮星附近。

银河系中约有5%的红矮星有着可宜居、与地球尺寸相差无几的行星。总共可能超过40亿个。但生态可能不会像地球一样,围绕红矮星可宜居的星球可能是气态巨行星的卫星,也称为超级地球,即巨大的岩石行星。红矮星周围估计还有60亿颗潜在适合居住的行星。而且,这仅仅是在银河系。因此,红矮星可能成为我们未来生存下去的关键。


但终归一切皆有结束之时,红矮星也不例外。当在万亿年后,宇宙中的最后一颗红矮星的生命即将结束时,它不会是一个非常壮观的事件。由于它的氢耗尽,它会缩小成为一颗蓝矮星,直至燃烧殆尽。当燃烧完所有燃料后,它会变成一颗白矮星,一个如同地球大小的天体,构造非常紧密,并由简并气体组成,主要是氦-4原子核。

没有更多的能量来源,红矮星会在万亿年间极度缓慢地冷却下来,直到它成为其最终形式:一颗寒冷的黑矮星。白矮星与黑矮星是如此迷人,它们应该拥有自己的专属介绍片。无论如何,在宇宙的最后一颗恒星熄灭之前还有很长一段时间。如果人类成功地进军太空,这会令所有人振奋。在宇宙熄灭光芒之前,我们还有足够的时间。


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