星球演化：充足的生命時間

談論一顆恒星的生命聽起來可能有點奇怪，但是恒星確實要經歷類似于出生、成熟甚至死亡的過程。

恒星的生命是一種持續的斗爭，斗爭雙方是試圖毀壞恒星的引力以及核聚變所釋放的、給氣體加熱并使其膨脹的能量。不管恒星消耗氫有多快，都是由這兩個力的簡單平衡決定的。恒星越是巨大，將其聚集在一起的引力就越大，它就必須“燃燒”更多的氫來對抗毀滅。就一顆恒星而言，無疑是一場“自然對營養”的較量。它的命運在其出生那天就已經決定了。

所有恒星都以相同的方式開始，通過將氫轉換為氦來產生能量。在這個階段，一個恒星的能量輸出是相當穩定的，附近的一個行星上就可能有發展出生命的機會。最終，核心的氫含量降到足夠低，核聚變速度跟著降低。當這種情況出現時，引力就占上風，并導致恒星內核開始收縮。當核心收縮時，它就會變得更熱，更密集。接下來會變成什么就取決于恒星的質量了。

對于像太陽的恒星來說，核心達到的熱度和密度足以形成一種新的核聚變反應：氦形成碳。這種新的能源使趨勢又不利于引力，因而恒星將會膨脹100倍或更大。膨脹后的恒星亮度要比原來高出1000倍，但是其表面溫度變得更低，使其呈現出一種微紅的顏色。這種恒星是一個“紅色巨星”，正在接近其生命的終結。這同樣也是圍繞該恒星的任何行星上生命的終結。

比太陽要大得多的恒星具有閃亮但更短暫的生命。因為巨型恒星的引力更加強大，它們消耗氫的速度就更快，其穩定階段僅持續數百萬年，而不是數十億年。在其死亡的掙扎中，一個巨型恒星將短暫閃耀在整個銀河系，并烤焦圍繞在它周圍的任何行星。

但是，哪些恒星具有充足的生命時間?顯而易見，首先是類似太陽的恒星。我們的太陽系大約在45億年之前形成。地球外殼冷卻到足以形成液態水之后不久，這個年輕的行星上就開始萌發了生命?？茖W家已經發現3s億年之前的微生物化石，更簡單的生命形式一定更早就出現了。這個階段中除了早期以外的大部分時間，太陽為地球上的生命提供了相當穩定的能源。因此，生命需要時間。就我們人類的形成情況而言，需要數十億年的時間。

顯而易見，巨型恒星不可能容納承載生命的行星。由于只有數百萬年的穩定壽命，生命完全不可能有機會進化。

當今太空生物學家思考的一個有趣的問題是：比太陽要小得多的恒星是否能支持有生命的行星?許多年以來，傳統的理論都是否定回答。推理是這樣來的：此類恒星很小，相對比較涼。一個行星為了支持如我們所知生命必需的液態水，可能必須靠近恒星繞行。距離這么近，行星可能被“潮汐鎖定”到恒星上，就像月亮被鎖定到地球上一樣。正如月亮只能將一側朝向地球，潮汐鎖定的行星也總是只有一側面向它的恒星，行星的另一側就永遠是黑夜。此類行星將具有兩個氣候區：一面是光亮、荒蕪的沙漠區，一面是黑暗、寒冷的冰凍區。

為了給這幅凄涼的圖景增加一點元素，有些小恒星也會呈現出巨大的閃光。這些閃光的輻射將會落在行星白晝側的沙漠帶上。

所有的傳統理論均認為，我們的太陽系是典型的：一個質量較小的恒星附近會有較小的巖石型行星。但一些行星系統的發現改變了這種圖景：我們現在知道恒星附近可以形成比木星還要大的巨型氣體行星；一個擁有很厚大氣層的大行星，即使被潮汐鎖定，也可以將熱量分配到黑夜側，從而防止大氣層冰凍，厚厚的大氣層還能防止恒星耀斑的侵害；擁有巨型氣體行星的小型恒星可能是生命的極佳場所，因為這些恒星擁有充足的生命時間，達到數百億年。

作為NASA太空生物研究所的一部分，SETI研究所的一群科學家正在重新考慮圍繞小恒星的行星上存在生命的可能性。這類恒星是最常見的，而且都很小，3／4以上的都比太陽質量的一半還小。如果此類恒星是可居住行星的適當寄主，那么生命的分布可能比我們原來想象的要廣闊多了。