紅矮星周圍的生命長啥樣？

簡麗莎

2100年，周博士駕駛著他最新研制的飛船飛向Trappist-1。Trappist-1是一個(gè)遠(yuǎn)在40光年之外的恒星系統(tǒng)，其母恒星是一顆紅矮星，有7顆行星，其中3顆位于宜居帶（這3顆行星分別是Trappist-1e、Trappist-1f、Trappist-1g），這3顆行星上面可能存在液態(tài)水，那上面還可能有生命存在。但是受到航天技術(shù)的限制，自2017年初被確認(rèn)以來，人們還從未涉足這些行星。周博士此次就是要去看看那些行星上到底有沒有生命，那些生命到底長什么樣。那么，像Trappist-1這樣的紅矮星周圍真的可能有生命存在嗎？如果有，那些行星上的生命將會是什么樣的？

紅矮星照耀下的生命家園

在尋找外星生命的過程中，人們已經(jīng)意識到，在太空中找到一顆與地球一模一樣的星球可能性非常小，但是如果一顆星球具備某些特定條件，比如有液態(tài)水，有適宜的溫度，那么那里或許就有生命存在——科學(xué)家認(rèn)為，圍繞紅矮星運(yùn)行的行星就是其中的候選者（相關(guān)內(nèi)容可參看我刊2009年第9期《宇宙中另類生命搖籃》一文）。更讓人興奮的是，在銀河系中大約就有75%的恒星是紅矮星，這意味著我們找到外星生命的幾率還是很大的。

那么為什么科學(xué)家認(rèn)為紅矮星周圍的行星上可能有生命呢？

和太陽一樣，紅矮星處于主序星階段，但是紅矮星質(zhì)量要小得多，通常只有太陽質(zhì)量的7%到50%。質(zhì)量小意味著它們的核聚變反應(yīng)較弱，其表面溫度也就比太陽低得多，基本上都在4000℃以下，而太陽的表面溫度在6000℃左右。正因?yàn)槿绱耍t矮星周圍的行星即使距離它比較近，行星上的溫度也不會很高，就像Trappist-1。根據(jù)科學(xué)家的觀測研究，他們認(rèn)為Trappist-1最遠(yuǎn)的行星到母恒星的距離比水星到太陽的距離還近，但是就是在這樣的距離之下，行星上卻仍可能存在大量液態(tài)水。

另一方面，由于與母恒星的距離近，因此行星很可能會被潮汐鎖定，始終一面朝向母恒星。潮汐鎖定的好處是在行星上制造了一塊位于向陽和背陰面之間的區(qū)域，在那里溫度不像向陽面那樣熱，也不會像背陰面那樣冷，紫外線也不會那么強(qiáng)，那里可能是生命生活的樂土。

此外，紅矮星質(zhì)量小，溫度低，內(nèi)部的氫元素核聚變速度緩慢，并且紅矮星的引力也相對較小，內(nèi)部的壓力和溫度不足以把氦聚合成更重的元素，因此它們不會像太陽那樣膨脹成紅巨星，而是慢慢地等到氫氣耗盡。這個(gè)過程相當(dāng)漫長，這就意味著紅矮星可以長期穩(wěn)定地存在。據(jù)估算，一顆紅矮星要耗盡自身的氫需要長達(dá)數(shù)百億年的時(shí)間，這為生命的誕生和演化提供了足夠的時(shí)間。

把自己藏起來的外星植物

看來，紅矮星周圍的行星有可能具備存在生命的條件。而我們都清楚，在不同的星球之上，生命的形式可能是不同的，但是“適者生存”這個(gè)原則在不同的星球上應(yīng)該都是適用的，因此所有的生命根據(jù)它們所生活的環(huán)境，進(jìn)化出自己的特點(diǎn)?；谶@一點(diǎn)，一些科學(xué)家對紅矮星周圍的行星上生存的生命進(jìn)行了暢想。

那么，在這樣的星球之上會生活著什么樣的生命呢？

先來說說植物。圍繞著紅矮星運(yùn)行的行星即使位于宜居帶，行星之上適合植物生存的環(huán)境也不會像地球這樣舒適。紅矮星經(jīng)常出現(xiàn)耀斑活動(dòng)，幾分鐘之內(nèi)紫外線強(qiáng)度會急劇升高，如果生命暴露在這樣的強(qiáng)紫外線下，那么極有可能會被殺死。在這樣的星球上，植物對陽光可謂是又愛又恨，它們不能離開陽光，但是又不能直面陽光，所以它們可能會生活在靠近背陰面，但仍有陽光照射的地方。但是這樣的區(qū)域條件也非常惡劣，冷熱兩半球的溫差會導(dǎo)致那里常年刮著強(qiáng)勁的風(fēng)。而耀斑活動(dòng)時(shí)，只要是陽光能照射到的地方也都會受到強(qiáng)烈紫外線的影響。所以為了避免被紫外線殺死和強(qiáng)風(fēng)的襲擊，那里的植物可能會在地下生長，或者長得非常低矮，就像蘑菇一樣，大部分結(jié)構(gòu)都藏在地下。此外，在有陽光的地方，水可能大量存在于地下，因此，在地表生長的植物可能像仙人掌那樣，長著肥厚的葉片和粗壯的根系，這樣它們就可以從地下吸收水分，存儲起來以維持生存。

為了繁殖，那些星球上的植物可能也與地球的植物一樣，需要開花結(jié)果，但不同的是，紅矮星周圍的行星上可能不會生活著類似地球昆蟲這樣的動(dòng)物，所以花朵需要在共生微生物的幫助下，完成從開花到結(jié)果的過程。而植物生長的地方風(fēng)很大，強(qiáng)勁的風(fēng)會把種子吹落在母株的附近，而不是把種子吹到空中然后送到更遠(yuǎn)的地方。為了緩解生存資源競爭的問題，那里的植物中心部位可能有一個(gè)特殊的結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)就像個(gè)竹蜻蜓，能將成熟的種子帶到空中，而且這個(gè)結(jié)構(gòu)可能還可以感應(yīng)風(fēng)向，讓種子隨風(fēng)飄得更遠(yuǎn)。

奇模怪樣的外星動(dòng)物

而動(dòng)物不像植物那么被動(dòng)，它們可以活動(dòng)，可以主動(dòng)去找水、找食物，所以它們的活動(dòng)區(qū)域應(yīng)該更廣——不僅可以在向陽的一面生活，也可以在背陰的一面活動(dòng)。這意味著它們可能具備了在水中生活的能力，也進(jìn)化出了適合在沙漠條件下生存的特征。

為了應(yīng)對向陽一面的生活，那里的動(dòng)物背上可能有厚厚的殼，即使是暴露于陽光之下，這些殼也能保護(hù)它們不被強(qiáng)烈的紫外線灼傷，當(dāng)風(fēng)將碎石吹起時(shí)，也能保護(hù)自己不被擊傷。但是它們的皮膚很可能是半透明的，當(dāng)它們在陽光較弱的地方活動(dòng)時(shí)，半透明的皮膚可以讓它們獲得更多的光，以確保它們吸收足夠的熱量。

此外，這些動(dòng)物可能擁有強(qiáng)壯的前腳，而且還具備挖地的能力，這樣它們可以從地下挖出食物，也可以挖出可以棲身的洞穴。它們的嘴可能是貼著地的，就像水族箱里的琵琶魚一樣，這樣的嘴使它們能夠輕松吃掉貼著地表的低矮的植物和土壤中的植物塊莖。

當(dāng)然，這些都還是科學(xué)家基于對地球生命的了解所展開的想象，紅矮星周圍的行星上是否真的有生命，那些生命是否真如科學(xué)家所想的那樣，還需要更多的研究來解答。

現(xiàn)在，你的腦海中是否也有一幅生動(dòng)的外星生命的想象圖？