銀河系中數量最多的一類恆星——紅矮星

2020-09-13 行走星河

當我們抬起雙眼，仰望夜空的時候，我們其實遺憾地錯過了銀河系中數量最多的一類恆星，即紅矮星，它們比我們旁邊的這顆光芒四射的太陽的體積小，溫度低，也更加暗淡。它們的光芒實在是太微弱了，如果不藉助天文望遠鏡，我們不可能看到任何一顆紅矮星。


河系中大約有75%的恆星是紅矮星。除太陽外最接近地球的恆星比鄰星便是一顆紅矮星。

所謂的紅矮星是指質量最小的一類恆星，它們的質量一般只是太陽質量的7%到60%。質量小也就意味著星體內部的核反應較弱，所以紅矮星發出的輻射很弱，要低於太陽輻射強度的5%，有的甚至不到太陽輻射強度的萬分之一。

顏色偏紅的原因

質量小也就意味著星體內部的核反應較弱，所以紅矮星發出的輻射很弱，要低於太陽輻射強度的5%，有的甚至不到太陽輻射強度的萬分之一。核反應弱也導致表面溫度較低。一顆恆星的輻射包含了從紅外到紫外的所有波段，不過隨著恆星溫度的變化，輻射能量集中的波段會發生變化。一般來說，溫度高的恆星輻射能量集中在偏藍色的波段，溫度低的則偏紅色，因此紅矮星看起來顏色偏紅。


和宇宙年齡一樣長

大多數紅矮星的直徑及質量均低於太陽的三分一，表面溫度也低於3,500K。釋出的光也比太陽弱得多，有時更可低於太陽光度的萬分之一。又由於內部的氫元素核聚變的速度緩慢，因此它們也擁有較長的壽命。

由於紅矮星內部氫元素的核聚變速度緩慢，因此它們也擁有較長的壽命。另外，因為紅矮星的體積小，引力也相對較小，內部產生的壓力和溫度不足以把氦聚合成更重的元素，因此也就不可能膨脹成紅巨星，而是逐步收縮，直至把氫耗盡。也因為這個緣故，一顆紅矮星的壽命可多達數百億年，幾乎和宇宙的年齡一樣長。


紅矮星可能更適合孕育生命

美國維拉諾瓦大學的科學家最近在美國天文學會的一次學術會議上說，他們計算了20顆紅矮星的輻射，發現如果一顆行星的大氣層和磁場足以散射和反射有害射線，其環境就適合生命存在。此外，儘管引力作用會逐漸使行星以固定的一面對著紅矮星、另一半得不到光照，但空氣流動能傳遞熱量，使行星背陰面也溫暖有如夏夜。紅矮星上的核聚變很緩慢，這使它們的壽命非常長，可以保持幾十億年甚至更長久的穩定狀態，這對生命發展是有利的。與之相比，太陽已經再只能支持地球生命15億年（太陽正在以每一億年百分之一的速度變大，變熱），此後將膨脹變成紅巨星，把地球烤焦併吞噬。


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