M型紅矮星：難於發現生命的三個理由

M型紅矮星（M dwarf）周圍可能是太陽系外最適宜生命存活的地方了。M型紅矮星的質量和光度一般隻有太陽的幾分之一，數量卻是與太陽類似的恆星的10倍以上。就像露營者喜歡圍繞著火堆一樣，行星要想獲得適宜生命存活的溫度，軌道必須離M型紅矮星很近。由於這個特點，研究人員相對比較容易找到滿足要求的行星。而由於M型紅矮星數量眾多，我們周圍可供研究的對象也很充足。

越來越多的天文學家正加入到相關的探索中來。目前，已有多個獨立項目正在監測太陽系周邊的M型紅矮星，大量望遠鏡和人造衛星都試圖找到圍繞這些M型紅矮星旋轉的行星。此外，NASA預計於2017年發射的“系外行星凌星觀測衛星”也將參與到探索中來。通過這些努力，人類可能會在不久的未來發現適宜生命存活的M型紅矮星系行星。我們最終能否証明這些行星真的適宜生命存活呢？前景似乎並不明朗。雖然行星與M型紅矮星的距離近，有利於我們找到它們，但靠得太近也可能不利於生命的生存。

以下是M型紅矮星系行星易於發現但難有生命的三個理由。

晃動與潮汐力

由於行星的引力拖曳，恆星會周期性地來回晃動，有一些行星就是天文學家通過這個特征發現的。M型紅矮星的這種晃動相當明顯：位於宜居帶內的一顆地球大小的行星，就能使紅矮星產生可觀測到的每秒數米的晃動﹔並且這種晃動再次出現的間隔僅為數月，有時甚至短至數周。相比之下，太陽的這種晃動不僅頻率低得多，幅度也小到難以辨認。那為什麼說這些行星不適宜生命存活呢？由於宜居行星離M型紅矮星較近，潮汐力很可能會減慢行星的自轉速度，使得行星的自轉周期和公轉周期相同。這樣，行星的一個半球總是面朝恆星，而另一個半球卻總是背對恆星，就像月球和地球那樣。在最糟糕的情形下，背對恆星的半球溫度極低，整顆行星的空氣和水都凝結成固態，形成覆蓋行星表面的冰蓋。如此一來，生命就無法存活了。

暗影與炫光

我們也可以通過觀察行星遮擋它們的恆星時發生的凌星現象，來定位此類行星。由於行星與M型紅矮星的距離很近，因此與較大的恆星相比，M型紅矮星發生凌星時，被遮擋的光線更多，也更易觀測到。然而由於M型紅矮星遠比太陽這樣的恆星黯淡，恆星黑子和耀斑會使它的亮度發生劇烈波動，並讓繞其旋轉的行星處於充斥著X射線和紫外輻射的環境中。這類變幻無常的輻射對行星的氣候和生物圈來說，無疑是一場浩劫。而且，和狂暴的M型紅矮星貼得這麼近，行星的大氣也會被劇烈的耀斑活動侵蝕掉。

長壽與漫長的“童年期”

M型紅矮星比一般的恆星小，進行核聚變時更緩慢、更節儉，因此壽命也更長，這也使得M型紅矮星數量一直呈現增長的趨勢。不過，由於質量小、引力弱，長壽的M型紅矮星在最初形成時，也必須經歷一個漫長的過程。從氣體星雲的坍縮開始，M型紅矮星要經歷數億年的原恆星時期。而繞其旋轉的行星，很可能是在原恆星時期，歷經千萬年形成的。這段時間恰恰是恆星十分熾熱的時期，很可能在M型紅矮星完全形成之前，原恆星的光和熱早已將行星烤焦。而對於一個沒有“生命之水”的星球，生命的存在隻能是一種奢談。（文 李·比林斯 翻譯 李寧曦）