「宇宙」为什么说,“地球2.0”更有可能存在于红矮星周围?( 二 )


「宇宙」为什么说,“地球2.0”更有可能存在于红矮星周围?
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因为我们的太阳是一颗有46亿年历史的g级恒星 。当你看到上图时 , 你可能会认为我们的太阳就是一颗很“普通”的恒星 , 但事实是太阳比宇宙中95%的恒星都要大!m级矮星才是宇宙中最常见的恒星类型 , 宇宙中每四颗恒星中就有三颗是m级恒星 。此外 , 地球上的海洋将在十亿年后沸腾 , 但是m级恒星可以在稳定的温度下燃烧长达几万亿年的时间!所以 , 太阳这样的恒星并不是生命存在最理想的恒星 。
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开普勒在m级恒星周围发现了大量类似地球的行星 , 这些行星的表面适合液态水的存在 , 质量和大小合适 , 比其他任何行星都更“像地球” 。而类日恒星周围的岩石行星 , 和我们太阳系的岩石行星有很大的区别 , 它们通常都比较大 , 更像一个小型气体世界 。
而m级恒星本身较小 , 所以它们周围的岩石世界通常也比较小 , 看起来更像地球 。
虽然m级恒星温度比较低 , 类地行星就需要更靠近恒星才能获得足够的温度 , 这样就有可能造成行星在漫长的周期内被潮汐锁定 , 但m级恒星也为类地行星提供了更稳定的环境 , 更少的紫外线辐射 , 更多的保护 , 使其免受星际空间的随机暴力撞击 。
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如果我们非要在类日恒星周围找地球的孪生兄弟 , 或者是一颗类似于地球的行星围绕着一颗类太阳恒星运行的系统 。
【「宇宙」为什么说,“地球2.0”更有可能存在于红矮星周围?】首先 , 我们需要一颗像太阳一样的恒星 。这意味着恒星的温度和光谱等级相同 , 年龄也大致相同 。
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因为生命的发展和进化需要一个特别漫长的过程 , 这意味着我们需要找到一个至少有数十亿年历史的恒星系统 。但这个恒星系统也不能太过古老 , 因为随着恒星年龄的增长 , 核心中融合氢和氦的区域就会增长 , 能量输出以及亮度、温度也会增加 。最终会导致 , 那些曾经适合居住的行星因为温度过高 , 而导致生命灭绝 。
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假设一颗类太阳恒星周围能存在生命的窗口期为10到20亿年 , 也就是恒星生命的10% 。在我们的星系中大约有 4000亿颗恒星 , 其中大约7.6%是g级恒星 , 或者说和太阳属于同一类型 。虽然太阳被更准确地归类为G2V星 , 但这仍然意味着有大约10%的g级恒星与我们的太阳属于同一类型 。有大约3亿颗候选恒星 。
但我们还需要这些恒星的成分与太阳相似 。
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上图为太阳光谱 。换句话说 , 我们在上图中看到线条代表了元素周期表中所有不同的原子以及它们的比例 。元素周期表中的元素在太阳中大量存在 , 而且比例非常特殊 。
除了氢和氦之外的所有元素 , 天文学家都称其为金属 。如果我们想要得到一颗类似地球的世界 , 就要一颗具有太阳般金属丰度的恒星 。


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