科学发现：四十光年处有一颗小太阳，或许那里的生命正窥探我们？

之所以说是一颗小太阳，因为这颗恒星比较小，只有太阳质量的8.9%。但围绕着这颗恒星公转的行星却有七颗，比我们太阳系八颗行星只少一颗，因此，这个行星系统非常类似太阳系，称其为小太阳名副其实。

这颗恒星叫TRAPPIST-1，中文名为特拉比斯特-1。这是一颗位于宝瓶座的红矮星，距离地球约39.13光年。它的表面温度极低，约为2516 K，半径只有太阳的11%，与木星差不多大小，却有七颗行星围绕这颗红矮星运行。

这些行星从距离最近到最远，依次被被命名为TRAPPIST-1b、c、d、e、f、g、h，其中的d、e、f、g四颗行星位于宜居带中，可能具备潜在的宜居条件。其中的f星最像地球，质量约地球的1.039倍，半径约地球的1.045倍，几乎就是地球的孪生姐妹了。

f星正好在恒星的宜居带以内，科学家们就根据那里的环境分析，描绘出了f星表面的艺术想象图（上图），并想象着那里存在着生命。但如果那里真的存在着生命，会是什么样子呢？这就实在无法想象了，因为仅凭现在的观测，掌握的信息还实在太少。我将TRAPPIST-1的情况简单告诉了ChatGPT，请它描绘出了几幅f星生命的假想图片（下面三图）。

在这些图片上，TRAPPIST-1恒星在遥远的天际地平线上，表示f星的生命生存在星球的晨昏线附近，由于其它行星与f星相隔很近，因此漂浮在空中看起来比月亮还大；整个天际呈现暗淡橘黄基调，海水或湖水荡漾；一些冰山矗立在周围，说明那里比较寒冷；岸边的冰茬里顽强的生长着耐寒的生命，这些生命有些像珊瑚和水母、绒毛地衣，还会发光。

当然，这些描绘并不准确或精确，但我觉得已经够难为它了。读者们更喜欢哪一幅图片呢？欢迎在评论区留言。

TRAPPIST-1行星系统的环境到底怎么样，其实科学家们现在也还无法确定，甚至连那里的大气成分都还是未知数。科学家只是通过美国斯皮策太空望远镜、智利凌日行星和小行星望远镜等一些天地望远镜观测的结果，综合得出了TRAPPIST-1恒星的一些数据。

TRAPPIST-1只是一颗刚刚达到形成恒星条件的低质量低光度恒星，其昏暗的星光光度只有太阳的万分之五点五，表面温度约为2550K，还不到太阳表面温度的一半。但这颗恒星的年龄比太阳要大多了，甚至可能大一倍，且发现围绕着其运动的行星达到了七颗之多，完全就是一个小太阳系。

在这个小太阳系，有三到四颗行星处于宜居带。所谓宜居带，就是距离恒星不远不近的一个适当位置，这个位置让恒星辐射的温度，正好适宜液态水存在的条件。这就是说，宜居带的行星要温度适宜，一般平均温度要在零摄氏度以上，并不能过高。

我们地球就是处于太阳系的宜居带，距离太阳1天文单位。所谓天文单位是一个长度单位，主要用于测量太阳系内天体之间的距离，简称AU。一个天文单位就是太阳到地球的平均距离，约等于1.5亿千米。

红矮星由于表面温度很低，因此要让其所属行星表面具备保留液态水的温度，就要距离很近。因此，在TRAPPIST-1恒星系统，七颗行星最近的距离恒星只有0.01154AU，最远的也只有0.06189，也就是这些行星在距离TRAPPIST-1恒星在173万千米到927万千米之间一个范围。

而在宜居带的f星，与恒星的距离为0.03849AU，也就是地球与太阳距离的不到4%，约577万千米。可想而知，即便这颗红矮星只有木星大小，这么近的距离看起来也是硕大耀眼的。

在这么近的距离，TRAPPIST-1的七颗行星都被其母恒星引力潮汐锁定了，也就是都是一面永远朝着恒星，一面永远背着恒星。这就让这些行星处于冰火两重天的状态。即向阳的一面在恒星辐射的炙烤下，温度较高；而在背阴一面则酷寒难耐。

以红矮星为母星的行星系统，对生命的孕育和生存也有诸多不利因素，甚至严酷的考验。主要是红矮星质量极低，核心核聚变反应由于没有辐射层过渡，恒星表面就会产生大量耀斑，这种耀斑的辐射能量比太阳要大100倍，而红矮星由于引力较小，行星距离都比太阳行星近很多，一般都只有几百万千米，因此，这种可以杀死一切的辐射对生命的孕育和生存极端不利。

何况红矮星的行星系统一般都被引力潮汐锁定，环境是冰火两重天：白昼的一面却完全暴露在恒星射线的照射之下，在黑夜的一面任何大气气体都将被冻住。难以想象，在这种极端恶劣的环境，生命能够存活。由此，在早年的研究中，红矮星几乎毫无争议的被科学家们排除在地外生命探索的目标名单以外。

那么为啥科学家们还认为红矮星是生命的摇篮，TRAPPIST-1的行星上很可能存在生命呢？这是因为科学家们通过对红矮星的长期研究，近年来有新的发现和理论。美国一群科学家计算了20颗红矮星的辐射，发现如果一颗行星大气层和磁场能够足以反射和散射母恒星的有害射线，其环境就能够适合生命存在。

红矮星由于质量小，其核心压力小，核聚变反应较慢，因此燃料消耗较小，寿命超长。恒星寿命公式为：恒星的寿命t=太阳的寿命×恒星的质量与太阳倍数/恒星的光度与太阳倍数，我们已知太阳寿命约100亿年，TRAPPIST-1的质量是太阳的0.0898倍，光度为太阳的0.000553 ，因此其寿命可达一万六千多亿年。

要知道，我们的宇宙时空的诞生才有138亿年，红矮星的寿命动辄都有万亿年以上，因此理论认为，红矮星是与宇宙同寿的一种天体，迄今还没有任何红矮星死亡的遗骸被发现。这种超长寿命的星球，就给生命的孕育和进化提供了漫长的时间条件。

越来越多的研究认为，在红矮星系统中的行星，即便被母恒星引力潮汐锁定，行星的另一半得不到阳光照射，但只要行星上有足够的大气包裹，空气流动就能够传递热量，让行星背面也有温暖。在星球光明与黑暗的晨昏线附近，会成为最适宜生命孕育和生存的风水宝地。

我们的太阳现在只有十五亿年能够支持地球生命的延续，之后就会因不断变热烤焦地球，所有生命将消失殆尽。与之不同的是，红矮星带给行星的稳定能量可以持续千万亿年，这给生命的孕育和成长提供了充分的条件。所以，红矮星是生命摇篮终于成为科学界的共识。

TRAPPIST-1红矮星是不是正在孕育生命的系统，或者说已经有经历了比地球长很多时间的生命进化呢？现在的科学家们还无法确定。但科学家们正在试图用最强大的韦伯望远镜对TRAPPIST-1进行观测研究，尤其对那里的行星大气进行分析，或许不久就会有所突破。

TRAPPIST-1红矮星的年龄已经有75亿岁，比太阳年龄大近三十亿岁，如果那里的生命和地球一样，在母恒星诞生初期就已经出现，生命的演化进程就比地球长了三十亿年。如果真是这样，那里的智慧生命或许早就创造了比我们强大很多的高等级文明，现在，这些生命或许正在观测和研究我们呢，已经派出高速飞船向我们驶来也未可知。

宇宙中红矮星有无数颗，仅在银河系就有数千亿颗之多。在这众多生命摇篮的孵化下，地外生命可能早就遍布宇宙，只不过由于星际相隔太过遥远，生命形式又完全不是我们现在所能认知的，因此迄今没有任何发现罢了。对此，你有什么看法，欢迎讨论。

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