科學發現：四十光年處有一顆小太陽，或許那里的生命正窺探我們？

之所以說是一顆小太陽，因為這顆恒星比較小，只有太陽質量的8.9%。但圍繞著這顆恒星公轉的行星卻有七顆，比我們太陽系八顆行星只少一顆，因此，這個行星系統非常類似太陽系，稱其為小太陽名副其實。

這顆恒星叫TRAPPIST-1，中文名為特拉比斯特-1。這是一顆位于寶瓶座的紅矮星，距離地球約39.13光年。它的表面溫度極低，約為2516 K，半徑只有太陽的11%，與木星差不多大小，卻有七顆行星圍繞這顆紅矮星運行。

這些行星從距離最近到最遠，依次被被命名為TRAPPIST-1b、c、d、e、f、g、h，其中的d、e、f、g四顆行星位于宜居帶中，可能具備潛在的宜居條件。其中的f星最像地球，質量約地球的1.039倍，半徑約地球的1.045倍，幾乎就是地球的孿生姐妹了。

f星正好在恒星的宜居帶以內，科學家們就根據那里的環境分析，描繪出了f星表面的藝術想象圖（上圖），并想象著那里存在著生命。但如果那里真的存在著生命，會是什么樣子呢？這就實在無法想象了，因為僅憑現在的觀測，掌握的信息還實在太少。我將TRAPPIST-1的情況簡單告訴了ChatGPT，請它描繪出了幾幅f星生命的假想圖片（下面三圖）。

在這些圖片上，TRAPPIST-1恒星在遙遠的天際地平線上，表示f星的生命生存在星球的晨昏線附近，由于其它行星與f星相隔很近，因此漂浮在空中看起來比月亮還大；整個天際呈現暗淡橘黃基調，海水或湖水蕩漾；一些冰山矗立在周圍，說明那里比較寒冷；岸邊的冰茬里頑強的生長著耐寒的生命，這些生命有些像珊瑚和水母、絨毛地衣，還會發光。

當然，這些描繪并不準確或精確，但我覺得已經夠難為它了。讀者們更喜歡哪一幅圖片呢？歡迎在評論區留言。

TRAPPIST-1行星系統的環境到底怎么樣，其實科學家們現在也還無法確定，甚至連那里的大氣成分都還是未知數。科學家只是通過美國斯皮策太空望遠鏡、智利凌日行星和小行星望遠鏡等一些天地望遠鏡觀測的結果，綜合得出了TRAPPIST-1恒星的一些數據。

TRAPPIST-1只是一顆剛剛達到形成恒星條件的低質量低光度恒星，其昏暗的星光光度只有太陽的萬分之五點五，表面溫度約為2550K，還不到太陽表面溫度的一半。但這顆恒星的年齡比太陽要大多了，甚至可能大一倍，且發現圍繞著其運動的行星達到了七顆之多，完全就是一個小太陽系。

在這個小太陽系，有三到四顆行星處于宜居帶。所謂宜居帶，就是距離恒星不遠不近的一個適當位置，這個位置讓恒星輻射的溫度，正好適宜液態水存在的條件。這就是說，宜居帶的行星要溫度適宜，一般平均溫度要在零攝氏度以上，并不能過高。

我們地球就是處于太陽系的宜居帶，距離太陽1天文單位。所謂天文單位是一個長度單位，主要用于測量太陽系內天體之間的距離，簡稱AU。一個天文單位就是太陽到地球的平均距離，約等于1.5億千米。

紅矮星由于表面溫度很低，因此要讓其所屬行星表面具備保留液態水的溫度，就要距離很近。因此，在TRAPPIST-1恒星系統，七顆行星最近的距離恒星只有0.01154AU，最遠的也只有0.06189，也就是這些行星在距離TRAPPIST-1恒星在173萬千米到927萬千米之間一個范圍。

而在宜居帶的f星，與恒星的距離為0.03849AU，也就是地球與太陽距離的不到4%，約577萬千米。可想而知，即便這顆紅矮星只有木星大小，這么近的距離看起來也是碩大耀眼的。

在這么近的距離，TRAPPIST-1的七顆行星都被其母恒星引力潮汐鎖定了，也就是都是一面永遠朝著恒星，一面永遠背著恒星。這就讓這些行星處于冰火兩重天的狀態。即向陽的一面在恒星輻射的炙烤下，溫度較高；而在背陰一面則酷寒難耐。

以紅矮星為母星的行星系統，對生命的孕育和生存也有諸多不利因素，甚至嚴酷的考驗。主要是紅矮星質量極低，核心核聚變反應由于沒有輻射層過渡，恒星表面就會產生大量耀斑，這種耀斑的輻射能量比太陽要大100倍，而紅矮星由于引力較小，行星距離都比太陽行星近很多，一般都只有幾百萬千米，因此，這種可以殺死一切的輻射對生命的孕育和生存極端不利。

何況紅矮星的行星系統一般都被引力潮汐鎖定，環境是冰火兩重天：白晝的一面卻完全暴露在恒星射線的照射之下，在黑夜的一面任何大氣氣體都將被凍住。難以想象，在這種極端惡劣的環境，生命能夠存活。由此，在早年的研究中，紅矮星幾乎毫無爭議的被科學家們排除在地外生命探索的目標名單以外。

那么為啥科學家們還認為紅矮星是生命的搖籃，TRAPPIST-1的行星上很可能存在生命呢？這是因為科學家們通過對紅矮星的長期研究，近年來有新的發現和理論。美國一群科學家計算了20顆紅矮星的輻射，發現如果一顆行星大氣層和磁場能夠足以反射和散射母恒星的有害射線，其環境就能夠適合生命存在。

紅矮星由于質量小，其核心壓力小，核聚變反應較慢，因此燃料消耗較小，壽命超長。恒星壽命公式為：恒星的壽命t=太陽的壽命×恒星的質量與太陽倍數/恒星的光度與太陽倍數，我們已知太陽壽命約100億年，TRAPPIST-1的質量是太陽的0.0898倍，光度為太陽的0.000553 ，因此其壽命可達一萬六千多億年。

要知道，我們的宇宙時空的誕生才有138億年，紅矮星的壽命動輒都有萬億年以上，因此理論認為，紅矮星是與宇宙同壽的一種天體，迄今還沒有任何紅矮星死亡的遺骸被發現。這種超長壽命的星球，就給生命的孕育和進化提供了漫長的時間條件。

越來越多的研究認為，在紅矮星系統中的行星，即便被母恒星引力潮汐鎖定，行星的另一半得不到陽光照射，但只要行星上有足夠的大氣包裹，空氣流動就能夠傳遞熱量，讓行星背面也有溫暖。在星球光明與黑暗的晨昏線附近，會成為最適宜生命孕育和生存的風水寶地。

我們的太陽現在只有十五億年能夠支持地球生命的延續，之后就會因不斷變熱烤焦地球，所有生命將消失殆盡。與之不同的是，紅矮星帶給行星的穩定能量可以持續千萬億年，這給生命的孕育和成長提供了充分的條件。所以，紅矮星是生命搖籃終于成為科學界的共識。

TRAPPIST-1紅矮星是不是正在孕育生命的系統，或者說已經有經歷了比地球長很多時間的生命進化呢？現在的科學家們還無法確定。但科學家們正在試圖用最強大的韋伯望遠鏡對TRAPPIST-1進行觀測研究，尤其對那里的行星大氣進行分析，或許不久就會有所突破。

TRAPPIST-1紅矮星的年齡已經有75億歲，比太陽年齡大近三十億歲，如果那里的生命和地球一樣，在母恒星誕生初期就已經出現，生命的演化進程就比地球長了三十億年。如果真是這樣，那里的智慧生命或許早就創造了比我們強大很多的高等級文明，現在，這些生命或許正在觀測和研究我們呢，已經派出高速飛船向我們駛來也未可知。

宇宙中紅矮星有無數顆，僅在銀河系就有數千億顆之多。在這眾多生命搖籃的孵化下，地外生命可能早就遍布宇宙，只不過由于星際相隔太過遙遠，生命形式又完全不是我們現在所能認知的，因此迄今沒有任何發現罷了。對此，你有什么看法，歡迎討論。

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