7光年范围内的星球不能存在外星生命的原因

　　著者：余生
　　浩瀚无垠的宇宙空间里，恒星的数目数不胜数，恒星的数量甚至已远远超过了地球上的所有沙子的总数，宇宙中的恒星数量是个未知数，而地球上的沙子数量是有限的。虽然银河系的直径有10万光年，其中存在的恒星有4000亿颗，然而在太阳系7光年范围内的区域存在的恒星系统却寥寥无几，那么7光年范围内的区域有没有像地球这样的行星以及生命的存在呢？
　　图解：图中的每一个光点代表着一颗太阳
　　在太阳系7光年的范围区域内存在着3个天体系统，它们分别是：半人马座行星系统、巴纳德行星系统、卢曼16恒星系统。
　　图解：天体系统与太阳的位置01巴纳德行星系统
　　距离太阳大约5。96光年的巴纳德恒星位于蛇夫座星附近，是由美国天文学家爱德华爱默生巴纳德（EdwardEmersonBarnard，1857年12月16日1923年2月6日）于1916年发现的，因此这颗恒星就以他的名字来命名，目前它是距离地球第4近的恒星，也是距离地球最近的单体恒星。巴纳德恒星存在一个非常怪异的现象，那就是它拥有超高的自行运动速度，通过对比20年来的星空位置可以很明显地看出它的位置有了很大的改变，从20年的时间段里位移的距离足以说明巴纳德恒星拥有超高的自行运动速度，与我们的太阳相比，巴纳德恒星自行运动的速度高达142公里每秒，恒星通常每年的自行速度是不到1角秒的，然而巴纳德恒星每年的自行速度高达10。31角秒。
　　图解：巴纳德恒星是一颗典型的M4型红矮星
　　有小布点之称的巴纳德恒星是一颗典型的M4型红矮星，质量约为是0。14个太阳质量，半径约为是0。2个太阳半径，虽然与太阳相比它是一颗质量和半径都远远小于太阳的恒星，但是它的年龄却比太阳年长，巴纳德恒星是一颗古老的恒星年龄介于70至120亿年之间，年龄是太阳的两倍，目前太阳的年龄只有50亿，巴纳德恒星是银河系最古老的恒星之一。那么围绕如此古老的恒星旋转的行星是否存在生命呢？
　　2018年11月天文学家在巴纳德恒星附近发现了一颗类地岩质行星名为巴纳德星b，它的质量约为地球的3。2倍，质量超过地球的2。5至10倍的岩质行星被称为超级地球因此巴纳德星b也被称为是巴纳德行星系统的超级地球，巴纳德星b围绕母星巴纳德运行一周的时间是233天，距离巴纳德是0。4个天文单位，0。4个天文单位这个尺度远远是小于地球到太阳的距离的，由于巴纳德恒星是一颗M4型的红矮星，因此它所辐射出的能量是十分微弱的，即使这颗超级地球距离巴纳德恒星只有0。4个天文单位，但是依然得不到所需的能量让生命诞生，这是巴纳德星b不能孕育生命的原因之一。
　　图解：巴纳德星b（图源网络）
　　距离母星只有0。4个天文单位的巴纳德星b不在宿主恒星的宜居带之内，0。4个天文单位这个距离是位于恒星雪线区域附近的，然而这个位置水凝固成冰的临界范围，位于这个区域的行星都是处于冰封的状态，根据天文学家的探测巴纳德星b的表面温度在零下170，这个温度是不适宜生命存活的，因此巴纳德星b不存在生命的原因有4点：
　　1。0。4个天文单位不在宜居带内、
　　2。常年处于冰封的状态、
　　3。摄取恒星所辐射的能量十分微弱、
　　4。没有液态水、
　　图解：巴纳德星b上的景象02半人马座行星系统
　　半人马座是一个具有三颗恒星的三星体系统，这三颗恒星的名字分别是半人马座星A、半人马座星B和半人马座星C。
　　半人马座星A和半人马座星B的体积和太阳相当，这两颗恒星是相互围绕着对方旋转的，可以说这两颗恒星组成了一个双星体系统，半人马座星C则在距离这个双星体系统13000个天文单位（0。211光年）的位置上围绕着半人马座星A和半人马座星B旋转，半人马座星C旋转一周需要的时间是55万年，这三颗恒星组成了一个复杂的三星体系统。
　　图解：半人马座星系统示意图
　　半人马座星C是一颗体积比太阳小很多的红矮星，质量只有0。12个太阳质量，与太阳的距离是4。22光年，是半人马座恒星系统中距离太阳最近的一颗恒星，因此将其称之为比邻星，既然太阳系能够有生命的存在，那么距离太阳最近的行星系统是否有与地球一样的行星以及生命的存在呢？
　　目前发现只有两颗行星围绕着比邻星旋转，它们分别是：比邻星b和比邻星c。比邻星b
　　2016年天文学家发现目前已知距离地球最近的一颗系外行星比邻星b，该行星与地球一样是一颗岩质行星，比邻星b距离比邻星只有0。05个天文单位，按照比邻星的体积与比邻星b的体积比例计算，0。05个天文单位这个位置，比邻星b是处于宜居带内的，围绕比邻星公转一周的时间是11。2天，比邻星b的半径为地球的1。07倍，质量约为地球质量的1。17倍。
　　比邻星c
　　2016年天文学家确认存在于比邻星行星系统的第二颗行星比邻星c，该行星的体积与地球差不多，相距比邻星的距离约为22亿44千米，这个距离是地球相距太阳的1。5倍，比邻星c围绕着比邻星公转一周的时间是1907天。
　　比邻星是一颗红矮星，其质量只有太阳质量的12。3，光度仅为太阳的1。55，因此比邻星b表面的温度并不高，大气层条件与组成成分合适的话，那么行星表面是允许液态水存在的。虽然满足了宜居带、恒星辐射能量、液态水这几个基本条件，但是还不能让比邻星b存在生命。
　　红矮星这种类型的恒星活动是非常剧烈的，经常会爆发巨大的耀斑，耀斑会导致生命的终结，甚至毁灭整个文明。耀斑是发生在恒星大气局部区域的一种最剧烈的爆发现象，在非常短的时间里释放出大量的能量，引起局部区域瞬时加热，向外发射出各种电磁辐射以及粒子辐射，比如光学耀斑、X射线耀斑和质子耀斑。因此在频繁的耀斑爆发和强烈的紫外线照射的环境里绕行的比邻星b是不可能存在生命的，这是比邻星b不能存在生命的原因之一。
　　图解：红矮星耀斑爆发
　　由于比邻星与比邻星b的距离太近了会使行星发生同步自转，也就是它的公转周期与自转周期相同，这个时候的比邻星b只会一面永远向着比邻星，另一面则永远都是背对着比邻星，向阳面永远有阳光的照射，背阳面永远是黑暗的，这种公转与自转的现象称之为潮汐锁定。我们的月球就是被潮汐锁定了，这就是我们看不到月球背面的原因。永远被阳光照射的一面温度会很高，永远黑暗的一面温度则会很低，因此适合生命存活的区域只能局域在向阳面与背阳面的晨昏圈，然而晨昏圈的温度是0，这个温度适不适合生命存活，这个问题就交给读者们思考了。
　　图解：潮汐锁定
　　刘慈欣先生所著的小说《三体》中的外星文明是来自半人马座星中的一颗行星，但是我认为比邻星b和比邻星c不存在生命的原因主要有2点：
　　1。主星是一颗经常会爆发耀斑的红矮星、
　　2。比邻星b被主星潮汐锁定了、
　　03卢曼16恒星系统
　　2013年发现的卢曼16恒星系统是一个双星系统，分别由：卢曼16A和卢曼16B两颗褐矮星共同组成，两颗褐矮星以相距3。5个天文单位的距离绕着对方旋转，旋转周期为27年。在目前发现的所有褐矮星家族中卢曼16是距离太阳最近的褐矮星，只有6。5光年。褐矮星是一种介于行星与恒星之间的天体，天文学家将褐矮星称为伪恒星，之所以会这样形容褐矮星是因为它的质量达不到0。08倍太阳质量，该天体的质量处于行星与恒之间。虽然褐矮星有着和恒星一样的形成机制，都是由宇宙气体云中的高密度物质坍缩而成，褐矮星形成时温度很高，随后它会逐渐冷却，慢慢变暗，终其一生散发着微弱的光芒，褐矮星表面温度只有202500，在红外线望远镜中会显得格外明亮，但是褐矮星无法彻底点燃内部的氢核聚变反应，也会像恒星那样发光发亮，所以不能把褐矮星归类到行星体系，也不能归类到行星行列，因此只能将它称作是伪恒星的原因。
　　图解：星体分类
　　卢曼16A和卢曼16B的质量相当，卢曼16A的质量是木星的34倍，卢曼16B的质量是木星的28倍，表面温度都在800左右，可以
　　说卢曼16A和卢曼16B几乎是两颗完全相同的褐矮星，目前还没有发现有行星围绕着这个恒星系统旋转，那么这两颗伪恒星会有可能存在生命吗？
　　有一些褐矮星是会发生氘聚变的，燃烧中的褐矮星是一颗处于青春期的星体，但是氘聚变的燃料会很快就会被燃烧殆尽，这与真正的恒星是无法相比的，比例太阳自从内部的氢被点燃以后，氢核聚变这种燃料就可以供太阳燃烧100亿年，目前太阳已经燃烧了50亿年，剩下的燃料还可以继续燃烧50亿年，氘聚变反应结束后的褐矮星会像白矮星一样经历冷却和坍缩的过程。褐矮星在经历了氘聚变的青春期后会产生一种类似于大气层的大气现象，正是这种云状的大气被探测到，才让卢曼16A和卢曼16B走进了探测器的视野。
　　图解：卢曼16A和卢曼16B
　　欧洲南方天文台采用偏振测量的方法对卢曼16A进行测量，这种方法是目前唯一可以测量亮度不随时间产生波动的云带技术，通过偏振测量后发现卢曼16A有两条浓密的静止云带，云带和木星的彩色条纹一样，木星的彩色条纹是由风暴搅动造成的，卢曼16A的云带同样揭示了卢曼16A有高速的气流在内部搅动，和木星一样有着大气象混乱的现象。
　　图解：卢曼16A与（右）木星条纹对比图
　　云带会将卢曼16A的大气混合，褐矮星炽热内核散发出来的热量会在高速搅动的气流下使得均匀整颗星球的温度，涡流也主宰着褐矮星的极地地区，在如此恶劣的环境中是很难有生命的存在，因此这种介于行星和恒星之间的褐矮星是不可能存在生命的，主要原因有2点：
　　1。温度高达800、
　　2。高速的气流在内部搅动、
　　余生结语科学观点
　　在宇宙里的众多星球之中只有地球是存在生命的，也只有地球具备创造生命的先天条件，目前还没有发现任何一颗星球有着与地球一样的宜居环境，也没有一颗星球拥有生命的迹象。虽然有许多人相信外星生命是存在的，但是目前尚没有一个案例能够证明外星生命是存在的，至于以前存不存在生命不好说，起码现在没有发现任何一颗星球有生命的迹象。
　　本期文章至此结束，如果您相信外星生命是存在的，那么它们是以何种形式存在的呢？欢迎留言给我，我叫余生，一个热爱太空生物学的科普创作者，如果您觉得我的文章还不错，请您点击关注、推荐阅读、评论和转发，您的每一次点击都是我创作作品的动力，我们下次再见！
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