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The Last Star in the Universe – Red Dwarfs Explained

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    当最后一颗恒星消亡,宇宙将陷入永久的黑暗
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    小型恒星红矮星
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    不仅是最有希望找到外星生物的星球之一
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    而且很可能是人类在宇宙陷入黑暗前最后的家园
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    我们对红矮星了解吗?为什么说它们是我们最后的希望?
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    宇宙中至少有70%的恒星是红矮星
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    它们是最小的恒星,大概只有太阳质量的7%到50%
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    不比我们的木星大多少,不过依旧不小
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    而且它们并不明亮
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    我们用肉眼无法观察到它们
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    你无法在夜空中看到任何一个红矮星
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    即便使用最先进的技术,
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    我们也只能清晰的观测到临近的红矮星
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    地球周围大约有20到30颗红矮星
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    像所有的恒星一样,红矮星内部的氢元素核聚变成氦
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    然而当恒星将所有聚变成的氦堆积到核内时,
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    红矮星内则保持对流,这意味着氢和氦元素持续混合在一起
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    这使得红矮星在陨灭之前的燃料消耗极为缓慢
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    红矮星燃烧的如此之慢
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    使得它们的平均寿命达到1~10万亿年之久
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    相比之下,太阳只能再活50亿年
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    由于宇宙的年龄只有130.75亿年
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    因此目前还没有任何红矮星成长到老年时期
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    现存的上万亿颗红矮星们都还只是小宝宝
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    说到小宝宝,整个宇宙中最小的恒星也是红矮星
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    因为小红矮星恰恰符合恒星定义的最低标准
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    氢的质量哪怕再少一丁点,它也会被称为褐矮星
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    非恒星无法承受长时间的核聚变反应
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    但这和外星生命或者人类新家园有什么关系呢?
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    由于我们的太阳终有一天陨灭,人类势必将去寻找一个新的家园
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    而适于居住的星球,也许会发现外星生命
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    开普勒太空望远镜发现,至少半数的红矮星系内有岩质行星
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    这些行星的质量约有地球的一半到四倍不等
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    其中多数位于宜居区域,这指的是恒星周围存在液态水的区域
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    但是由于红矮星燃烧的温度比较低
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    行星需要非常接近红矮星才能位于宜居区域内
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    可能就像水星靠近太阳一般的距离,甚至可能更近
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    这样的距离同时会带来各种各样的麻烦
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    举个栗子,一个离恒星这么近的行星通常会出现潮汐锁定现象
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    这意味着行星正对恒星的总是同一面
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    正对恒星的这面会十分酷热,同时另一面则会异常冰冷
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    这使得生命很难生存
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    但如果行星上有足够巨大的海洋,也许能均衡恒星赋予的热量
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    带来一定程度上的稳定
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    来自红矮星的引力不停的挤压行星
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    并且随着时间的推进,将行星上的水全部蒸发殆尽
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    这些行星的结局很可能像金星一般,变成一个炽烈燃烧的地狱
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    另外一个问题是许多红矮星输出能量时会变幻不定
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    恒星黑子有时会覆盖其表面,使得红矮星的光芒最多减少40%,为时数月
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    这会造成行星上的海洋冰封
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    而有时红矮星又会产生威力巨大的耀斑
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    突然爆发出极为剧烈的能量
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    这些红矮星会在数分钟内爆发出成倍的光亮
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    造成行星大气层被大片剥离并燃烧殆尽
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    行星转眼成不毛之地
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    但是另一方面,它们极长的寿命却是一大优势
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    能量处于平稳状态的红矮星
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    则会是行星孕育生命的绝佳之处
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    地球上的生命存活了约四十亿年
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    在太阳爆燃之前我们还剩下十亿年的存活时间
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    到那个时候,地球上的生命多样性将变得不复存在
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    我们要么死去,要么离开地球去寻找一个新的家园
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    我们可以用数万亿年的时间重建人类文明
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    前提是在红矮星周围有这样一个恰好的宜居区域
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    银河中约有5%的红矮星系也许存在与地球大小类似的宜居行星
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    候选行星总共超过四十亿颗
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    可是生命也许并不需要一个像地球一样的行星
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    供生命存活的候选星球也可能是环绕在气体巨星周围的卫星
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    也叫做超级地球,即质量巨大的岩质行星
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    加起来预计有超过六百亿适于居住的候选行星
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    围绕在红矮星周围,这且仅是银河内的估算
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    事关我们未来的生存,红矮星因此会变得非常重要
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    但是任何事物都有走到终点的那一刻,红矮星也不例外
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    当上万亿年过后,宇宙中最后一个红矮星走向灭亡
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    它绝不会成为一个引人注目的大事件
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    当氢用尽,红矮星收缩成为蓝矮星,剩余的燃料开始充分燃烧
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    当燃料耗尽,蓝矮星变成白矮星
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    白矮星与地球一般大小,十分致密
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    由简并气体构成,其中多为氦-4原子核
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    能量的耗尽,使得白矮星缓速降温
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    经过上万亿年的演变,走向它的最终形态:冰冷的黑矮星
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    白矮星和黑矮星都是十分迷人的星球,值得单独做视频介绍它们
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    不管怎样,距离宇宙中最后一颗恒星消亡还有很多时间
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    值得振奋的是,假如人类成功进军太空
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    在宇宙变的黑暗之前我们还有充足的时间
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Title:
The Last Star in the Universe – Red Dwarfs Explained
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Video Language:
English
Duration:
05:51

Chinese, Simplified subtitles

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