從紅矮星本身進化角度看，其質量低基本封死了進化之路，不像大質量恆星那樣，有著極為精彩、絢麗的一生，活著的時候風風光光，釋放強烈的光芒，壽終正寢的時候來個超新星爆發，整個星系屬我最亮。
出品：太空伊卡洛斯
我們知道太陽是一顆恆星，但是恆星也有一個龐大的家族，我們的太陽不代表就是銀河系中典型。從恆星分類上看，我們一般以光譜進行分類，典型的分類為藍色、藍白、白色、黃色、橙色、紅色，這幾種。我們的太陽對應的是黃色，也就是光譜類型為G型，溫度在5200至6000K，這種恆星在主序星中佔比為7%左右，可見太陽並不是常見的恆星。那麼最常見的恆星是什麼，這就是光譜偏紅的M型恆星，溫度在2200至3700K，質量遠遠低於太陽，僅為0.08個太陽質量至0.45個太陽質量，非常小。
圖注：紅矮星的耀斑正在摧毀行星
這些恆星的數量佔銀河系總量的76%，顯然這是一個非常多的數量，銀河系中有7成多的恆星都是M型光譜，我們稱之為紅矮星。瞭解了恆星基本分類之後，不難看出，紅矮星是銀河系中的絕大多數，人口眾多，如果我們能夠把紅矮星研究透徹，那麼銀河系的7成以上恆星我們都能掌握，並且對其未來進行確定性評估。
圖注：看似龐大的銀河系，其實有7成是紅矮星
紅矮星的基本特點
紅矮星的質量極低，低到恆星家族中的最低點，下限為0.08個太陽質量也足以說明問題。不過所謂的瘦死的駱駝比馬大，0.08個太陽質量也比木星大好幾個數量級。可別小瞧紅矮星，人家也是恆星級天體。木星號稱能夠裝下317個地球，但是比較太陽質量而言，木星也相形見絀，木星質量相當於0.00095個太陽，因此紅矮星的質量下限0.08個太陽質量還是比較威武的。
紅矮星屬於恆星，那麼它們肯定會進行核聚變，其方式是質子-質子進行氫核聚變，形成氦，也就是PP機制，這和其他恆星是一樣的。但是紅矮星畢竟質量太小，氦不會在核心聚集，且缺乏太陽這樣的內外層能量對流，因此紅矮星無法燒掉更多的氫。這導致了紅矮星上的質量損失比較小，對流強度不高，甚至在其核心區不發生對流，這大大限制了對氫的利用。
圖注：G型光譜的恆星就是太陽，偏黃
因此紅矮星的有個極為佛系的特徵，質量越小，那麼壽命越長。以0.4太陽質量的紅矮星為例，其壽命可輕輕鬆鬆超過100億年，如果是0.1倍太陽質量的紅矮星，那麼壽命就更長了，有可能達到數百億至1000億年。換個角度看，宇宙誕生至今，還沒有紅矮星“去世”，儼然一副悠然自得的模樣。根據這個特徵，我們可以利用紅矮星在其主序階段評估某個星團的壽命，或者通過觀測紅矮星的金屬丰度來判斷，這又是一個大方向了。
紅矮星的進化之路
自身的進化
不過壽命長也不見得好，還是那個問題：質量太低。質量太低決定了紅矮星的壽命極長，上百億年都是打底的，宇宙到今天也才137億年。那麼一些低質量、壽命不長的紅矮星會演變成藍矮星或者白矮星，要讓白矮星掛掉，每個千億、萬億年是沒法實現的。從紅矮星本身進化角度看，其質量低基本封死了進化之路，不像大質量恆星那樣，有著極為精彩、絢麗的一生，活著的時候風風光光，釋放強烈的光芒，壽終正寢的時候來個超新星爆發，整個星系屬我最亮。
圖注：進化為白矮星的數量可不多
然後變成中子星或者黑洞，再次開啟一段新的人生，如果變成黑洞，那麼更是精彩了，通過黑洞間的合併形成更大質量的黑洞，二話不說就能把一顆G型光譜的恆星給吞了。紅矮星自身進化被鎖定，只能在漫長的時間長河中消磨時光，只有極個別紅矮星能夠通過白矮星的演化路線，變成Ia型超新星。舉個例子，這顆紅矮星需要達到0.25倍太陽質量，接近一顆紅巨星的級別，形成一顆藍矮星，待其氫燃料耗盡之後變成了白矮星。這是就需要再遇到一顆白矮星，然後碰撞，增加質量，超過錢德拉塞卡極限，形成1a型超新星。當然這條進化路線只是一種可能，而且概率極低。
圖注：紅矮星周圍的行星，我們可以看到這顆行星已經被潮汐鎖定，耀斑已經作用到行星表面
周圍行星的進化
進化的另一個方向是演化出生命的道路。那些繞著紅矮星運行的系外行星才是最讓人激動的，比如說紅矮星LP 791-18周圍發現的兩個行星，一是比地球大的岩石行星“超級地球”，二是比海王星小，且富含氣體和冰的“迷你海王星”，而在我們的太陽系中，並沒有這樣的世界。LP 791-18b行星達到1.46個太陽質量，公轉一圈只要0.9天，距離恆星0.0096個天文單位。從這個數據基本判斷這是個地獄，0.9天公轉週期已經被潮汐鎖定，這說明在紅矮星周圍的宜居帶看似宜居，但其實很難演化出我們所理解的生命。
圖注：紅矮星雖然壽命長，但進化之路已經被鎖死
再舉一個例子，LHS 3884b行星，這個行星有著和地球極為相似的尺寸，但這屬於炎熱版的地球，雖然都是繞著太陽轉，但是它和地球公轉完全不同，它只需要11小時的時間就可以完成，11小時的軌道週期也決定了地球上的生命形式無法在這顆行星上存活。藉助哈勃太空望遠鏡，天文學家們對LHS 3884b進行了研究，這完全是一個沒有大氣層的可怕的煉獄，它的溫度變化極大，可以從中午的700℃高溫到午夜的零下，沒有任何生命可以承受住這麼大的溫差變化。由此可見，目前所發現的紅矮星周圍行星都是無法宜居的，紅矮星的特點也決定了其生命進化之路也被鎖死，人類出現在太陽系也是必然。
綜上，美國宇航局的TESS空間望遠鏡任務計劃兩年對系外行星進行觀測，大部分是紅矮星周圍的行星。想在一個溫度低於2700℃的紅矮星附近找到宜居系外行星，這也是一個很艱難的挑戰。
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