开云体育app 红矮星系, 生命或难存
在围绕银河系中最常见恒星运行的行星上，复杂生命可能不太可能出现
艺术家笔下被行星环绕的M型矮星。图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS
对于那些想象在宇宙中的某个地方也许存在复杂生命的人来说，一项新的研究表明，这些生命不太可能出现在银河系最常见的恒星附近。
环绕小型红色恒星运行的类地行星被称为M矮星，通常认为它们的大小和离恒星的距离都刚好适合孕育生命。然而，圣地亚哥州立大学的研究人员认为，这些星球可能不存在适合多细胞生物生长的光线。
光合作用是关键
{jz:field.toptypename/}在地球上，植物和细菌都需要通过光合作用将阳光转化为能量，同时释放出副产物氧气。在大约23亿年前的大氧化事件期间，重要的含氧量开始在我们大气层累积，最终达到了能支持多细胞生物生存的水平。根据我们的了解，其他星球也必须经历类似的过程，复杂生命才会开始进化。
光合作用需要一种特殊的光，称为光合活性辐射（标准杆数）。这是植物、藻类和蓝藻茁壮成长所需的特定阳光范围（400至700纳米）。尽管已知TRAPPIST-1等M矮星发出的光主要是红外线，不在这个范围内，但未知的是这将如何减缓进化时钟。
现代地球（黑色）、2.65 Ga的太古宙地球（蓝色）和TRAPPIST-1e（红色）的入射光子通量密度。为了清晰起见，光谱分辨率已经降低。阴影区域代表光合作用的三个相关带通：标准标准杆数（0.40-0.70𝜇m）、扩展标准杆数（0.40-0.75𝜇m）和缺氧标准杆数（0.40-1.1 𝜇m）。来源：arXiv（2026）。DOI: 10.48550/arxiv.2601.02548
通过将这些红星发出的光与我们自己的太阳进行比较，并模拟各种细菌的氧气产生，开云体育app研究小组计算出，由于这些恒星产生的可用能量很少，氧气的积累将太慢。在TRAPPIST-1e这样的行星上，在最坏的情况下，可能需要630亿年才能通过光合作用达到地球上的氧气水平。
即使他们进行了更乐观的计算，假设外星细菌可以适应光照条件或在黑暗中茁壮成长，寒武纪爆发（一种以各种复杂动物的出现为标志的进化事件）的时间线仍将超过100亿年。
研究人员在arXiv预印本服务器上发表的论文中评论道：“我们得出结论，在这样一个假设的行星上（一个围绕M矮星运行的理论地球大小的世界），大气中的氧气永远不会达到显著水平，更不用说寒武纪爆发了。”“因此，在这样的行星上，复杂的动物生命是不太可能的。”
外面可能还有什么东西
因为我们银河系中的大多数恒星都是M矮星，这项研究表明，复杂生物学所需的条件可能比以前想象的要少。当然，在别处寻找生活的梦想还没有结束。
虽然数学表明这些红矮星系统可能仅限于简单的微生物生命，但复杂的生物体仍可能存在于其他类型的世界上。这项研究可以帮助科学家将搜索重点放在太阳周围的系统上，这些系统会产生引发进化爆炸所需的高能光。
BY：phys-Paul Arnold
FY：Astronomical volunteer team
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