“太阳系并非最宜居的家园？”

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这张照片比较了银河系中g型恒星、m型恒星和k型恒星的差异。 图片来源:美国航天局官网
本报记者刘霞

天文学家一般在恒星“宜居带”内的行星上寻找外星生命的“蛛丝马迹”。 “居住带”是指行星表面温度适中，水以液体形式存在于行星表面，生命孕育的恒星周围一定距离的范围。

但是，根据美国国家航空空航天局( nasa )的官网，经过30年的恒星调查，新的观点浮出水面。 按照这个观点，宇宙中有“金凤花星”(金凤花姑娘是美国以前流传下来的童话角色，她喜欢不冷的粥和不软的椅子等所有“正好”的东西，所以美国人用“金凤花姑娘”来表示“正好” ，其表面不热不冷，最重要的是，它拥有适合环境的“性质温和”、适合生命生存的行星。 这些“金凤花恒星”其实是寻找生命的最佳场所。

银河系中首先存在三种恒星

由于太阳孕育了地球近40亿年的生命，人们一直认为像太阳这样的恒星是寻找其他潜在的适宜居住的行星的第一候补。 但是，美国宾夕法尼亚州维拉诺瓦大学的爱德华·吉南认为，温度和亮度略低于太阳的k型矮行星才是真正的“应许之地”，是培育高级生命的最佳“宜居恒星”。

银河系中主要存在三种恒星: g型太阳恒星； 质量小于太阳，温度低于太阳的k型矮星。 比k型矮星暗，温度低的m型红矮星。 银河系恒星中，m型红矮星数量最多，约占73%； g型恒星最少，约6%； k型矮星在中间，约占13%。

吉南说:“在这三颗恒星中，k型矮行星占据‘最高位置’，其特点是更罕见、更明亮、寿命更短的g型恒星和更常见的m型红矮星之间。 k型矮星，特别是表面温度较高的k型矮星，有最高的恒星环境。 ”。

k型矮星相对“温柔”

为什么k型矮行星是寻找系外生命的最佳选择？ 吉南解释说，k型矮星是银河系的“金凤花恒星”，其数量、寿命、辐射量相对来说“正好”。

首先，k型矮星的数量是g型恒星的3倍，距离太阳100光年范围内约有1000个k型矮星，是探索系外生命的首要对象。

此外，k型矮星的寿命为150亿年至450亿年。 相比之下，太阳的寿命只有100亿年，太阳现在正在经历“前半生”。 由于太阳的进化速度比较快，再过10亿年或20亿年，地球基本上就难以居住了。 因为约10亿年后，地球位于太阳居住带内温度更高的边缘，随着太阳越来越热、越来越亮，其居住带逐渐向外移动。 最终，地球会失去大气和海洋，变得干燥。 地球90亿岁的时候，太阳膨胀成红色巨星，吞噬地球。

m型红矮星虽然体积小，但数量多、寿命长。 不幸的是，它似乎不适合孕育生命。 第一个原因是，m型红矮星表面温度更低，居住带比较狭窄，位于居住带内的行星离恒星非常近，受到的x射线和紫外线辐射非常强，强度可能是地球太阳辐射强度的1万倍。 持续的火炬和冠状病毒物质投射会释放出大量的等离子体和高能粒子，撞击行星。 这样，红矮星“适合居住的地带”内的行星就会“燃烧”，在其生命初期失去大气层，无法进化成适合居住的星球。

k型矮星相对“温柔”，不活跃的磁场会产生强烈的x射线、紫外线辐射和高能。 这是因为，耀斑发生的频率很低，行星受到的致命x射线辐射也非常弱。

《金凤花计划》得出了结论

吉南与同事斯科特·恩格尔等人携手开展了一个名为“金凤花计划”的研究项目。 在这个项目中，吉南队利用哈勃太空望远镜、钱德拉x射线天文台和xmm牛顿卫星观测了各种类型的恒星。 基于这些观测数据，他们明确了这些恒星的年龄、自转速度、x射线——紫外线辐射和耀斑活动的关系。

他们对温度较低的g型恒星和k型矮行星进行了少量采样观测。 哈勃望远镜对氢气产生的紫外线极为敏感，判断了约20个k型矮星产生的辐射。 吉南说:“哈勃望远镜是目前唯一能够进行这种观测的望远镜。”

观测到的k型矮星包括开普勒-442、鲸鱼座的天仑五、波江座的天苑四。 后两颗恒星是“奥兹玛计划”的搜索目标，奥兹玛计划始于20世纪50年代，是第一个探索外星文明无线电信号的计划。

吉南说:“开普勒-442拥有质量是地球两倍以上的最高的“金凤花”行星kepler-442b，所以值得观察。”