外星文明如在塔比星和太陽同齡時出現，或將比人類先進幾十億年

塔比星系統想像圖。近處是塔比星F行星。

恆星的年齡是衡量其周圍行星上是否有生命的一個重要條件。過於年輕的恆星會頻繁地產生高能輻射，也就是所謂的耀斑，轟擊其周圍行星的表面。剛剛形成不久的行星軌道也是不穩定的。恆星若較為年長，那它們的行星雖有可能免除被耀斑炙烤的危險，卻也往往長期暴露在致命的恆星輻射中。

塔比星系統（TRAPPIST-1），無疑是迄今人類發現的最撩人心弦的系外行星系統——那裡至少有7顆類地行星，在圍繞著一顆低溫紅矮星運行。塔比星離我們只有40光年。天文學家最近發現，塔比星已不年輕，它誕生在大約54億至98億年前，比太陽年長了差不多一倍。

塔比星周圍的「七大奇蹟」是早前由美國宇航局宣布發現的。這7顆類地行星中有3顆位於宜居帶，表面可能有液態水。但所有7顆行星很可能都已被塔比星潮汐鎖定，永久地將它們的一個半球朝向它們的主星。

在這7顆行星的發現之初，天文學家估計塔比星的年齡下限是5億歲，因為塔比星的質量很小，只有太陽的8%。它需要至少5億年時間才能收縮到只比木星大一點的最小尺寸。但這個年齡估計是不確定的。理論上，塔比星仍有可能幾乎和宇宙一樣古老。塔比星的7顆行星軌道是否穩定？生命是否有足夠的時間在它們表面出現？是一直以來讓人們魂牽夢繞的疑問。

但年長和宜居之間不能簡單地劃等號。年長的恆星產生的耀斑較少，塔比星和其它低溫紅矮星相比比較平靜。但另一方面，由於其周圍的行星和恆星距離非常近，它們已經在高能輻射中暴露了幾十億年。它們表面的大氣和大量的水份可能已經散失。據估算，離塔比星最遠的兩顆行星——行星G和H，可能已經失去了大約一個地球海洋的水量。我們由此可以聯想到太陽系的火星。火星是保留液態水的反例。火星過去曾經有大量的液態水，但今天這些水連同它大氣層的絕大部分，都在太陽持續幾十億年的輻射中失去了。

塔比星是一顆低溫紅矮星，位於寶瓶座。它擁有7顆行星，這些行星和塔比星的距離非常近。

不過主星的年長也並不意味著行星的大氣必然會被侵蝕掉。塔比星周圍行星的密度普遍低於地球，因此它們可能擁有更多的可揮發性分子——包括水，這些物質或許能夠形成一種更加濃厚的大氣，足以抵抗有害輻射，保護行星表面。濃厚的大氣也有助於熱量在被潮汐鎖定的行星上擴散，使得它們的朝陽面和背陽面溫差不致過大，進而增加宜居點。但是同樣也有可能事與願違。溫室效應一旦失控，這些行星表面就會過熱——變成另一個金星。如果這些行星上有生命，那麼它們的生活必定十分艱難，因為它們要面對的是幾十億年的極端環境。

還好像塔比星這樣的低質量恆星其溫度和亮度會在非常長的時間內保持相對穩定，只是偶爾會被耀斑打斷。塔比星這樣的小恆星壽命可以長達上萬億年，遠遠超過宇宙當前的年齡。與之相比，我們太陽的預期壽命只有短短的100億年。這是因為恆星的質量越大，燃燒得就越快。大質量的巨星有些只能存在幾百萬年，很快就會爆發成超新星。而塔比星這樣緩慢燃燒的低質量恆星壽命是宇宙當前年齡的900倍左右。

來自美國加州大學Adam Burgasser和來自美國宇航局的Eric Mamajek通過測量塔比星環繞銀河系運行的速度及其大氣的化學成份、觀測期內耀斑出現的次數，對塔比星的年齡作了推斷。恆星環繞銀河系的飛行速度越快通常意味著它的年齡越大，而其化學成份和耀斑出現頻率也能夠反映同樣的事實。最終，所有的觀測數據都指向它比太陽要年長得多。他們的研究結果發表在最近的《天體物理學期刊》上。

塔比星周圍行星上究竟是否存在大氣？如果存在大氣，那麼這些大氣是否與地球相似？行星大氣的形成和演化遵循著一些什麼樣的規律？它們在什麼情況下會存在，在什麼情況下又會消失？這些問題的答案仍有待未來威力更大的望遠鏡來解答。此外如果能夠獲得更加精確的行星密度數據，也會有助於我們了解它們的構成。

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