恒星 红矮星的寿命超过目前宇宙年龄,它们周围会进化出超级文明吗?



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在天文学中,按照质量和光谱分类,太阳被归类为黄矮星。夜空中肉眼可见恒星的质量基本都超过了太阳,例如,织女星的质量是太阳的2.1倍,参宿四的质量是太阳的11.6倍。这样看来,太阳的质量在宇宙的恒星中似乎并不高。但“眼见并不为实”,之所以肉眼可见的恒星大都比太阳更重,是因为它们的核聚变反应更加剧烈,光度更高,所以我们更容易看到这些恒星。事实上,与其他恒星相比,太阳的质量一点也不小,真正比太阳质量更高的恒星比例只有5%。
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在宇宙中,大部分的恒星都是暗淡的红矮星,比例可达75%,它们的质量不到太阳的一半。例如,距离太阳最近的恒星——比邻星,就是一颗红矮星,肉眼不可见。在距离太阳10光年的空间中,包括太阳在内总计11颗恒星(主序星),其中7颗是红矮星,都是肉眼不可见。恒星的质量越小,消耗燃料的速率越慢,它们的寿命也会越长。对于太阳这样的恒星,其寿命大约为100亿年。而对于红矮星,它们的寿命长达数百亿年,甚至上千亿年。红矮星的内部是完全对流的状态,燃料的使用效率更高,所以可以持续燃烧十分漫长的时间。


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宇宙存在了138亿年,这还没有红矮星的寿命长,所以目前的宇宙中还没有死亡的红矮星。天文学家已经发现了年龄超过100亿年的红矮星,例如,位于2000光年外的2MASS J18082002-5104378 B是一颗质量为太阳七分之一的红矮星,它的年龄估计为135亿年,这意味着它在宇宙诞生仅3亿年时就已形成,它几乎完全由宇宙大爆炸合成出的物质构成。太阳的年龄为46亿年,人类在地球上出现的时间不过300万年,现代人类的存在时间只有20万年。在短短的这些时间内,我们就已经建立文明,飞上太空,探索宇宙。


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既然红矮星的寿命能够超过目前的宇宙年龄,那么,在一些年龄超过100亿年的红矮星周围,是否会存在科技水平远在人类之上的超级文明?由于我们现在只知道地球上存在生命,以人类现有的认知,只有当行星运行在宜居带中时,有了合适的温度以及液态水才能孕育出生命。目前天文学家已经在一些红矮星周围发现了潜在的宜居行星,例如,4.2光年外的比邻星b,14光年外的沃尔夫1061c,40光年外的TRAPPIST-1d、e、f和g。


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由于红矮星比较冷,只有足够接近才能获得足够的热量,所以红矮星宜居带中的行星非常靠近主恒星,公转周期通常不到一个月。红矮星经常会出现超级耀斑爆发,所以附近的行星将有可能遭到大规模辐射的袭击,导致行星上变得不宜居。

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不过,人类的认识是有限的,或许红矮星周围也存在外星生命和文明,他们能够进化出某种生存能力来应对这样的情况。如果是这样,遍布宇宙的红矮星将有足够的时间来孕育出超级文明。但遗憾的是,我们至今还未曾发现过外星文明,这一切有有待进一步的观测才能给出结果。

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