红矮星具有哪些星体特征，围绕其运行的巨行星被发现意味着什么？

2025-03-10 23:46:14

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回答（1）：

作为宇宙中最常见的恒星类型之一，红矮星具有与其他主序星类似的形成方式，但其表面颜色偏红、且拥有相对更低的温度。若将红矮星和其他星体进行最为直观的比较，那么此类星体的质量不会超过太阳质量的二分之一、或木星质量的105倍。尽管，隐藏在阴暗中的红矮星难以通过肉眼直接观察到，但这并不妨碍人类对它的探索欲望与日俱增。并且，就在一个出人意料的空间位置里，科学家们发现了在一颗微小的红矮星周围，存在着一颗与木星类似的巨行星。那么，这种占据宇宙恒星总体量70%以上的红矮星，到底具有哪些星体特征，而围绕其运行的巨行星被发现又向我们传递了哪些信息？

宇宙中最常见的红矮星具有哪些特性

宇宙中的红矮星到底有多常见，我们可以通过地球周围的世界来感知，倘若地球的附近存在着30颗恒星，那么其中大约有20颗都可能是红矮星，比如，距离太阳最近的比邻星（Proxima Centauri）便是一颗红矮星。由于此类星体的质量太小，一般处于太阳质量的7.5%到50%左右，因而其燃烧温度仅达到了大约3500摄氏度。我们都知道，氢气的燃烧速度和温度存在着直接关联，低温条件便意味着更缓慢的燃烧速度。

而红矮星需要消耗的不仅是位于核心中的氢气，还有哪些核心以外的氢气部分。这一系列原因共同导致了红矮星漫长的生命进化周期，这也是为什么红矮星的寿命可以达到数万亿年之久。事实上，红矮星的世界是完全对流的，在其核聚变反应中所产生的物质和能量，都会在转移至恒星表面冷却后被再次加热。正是这样特殊的混合形式防止了堆芯中氦气的堆积，当不再有反重力的辐射压力之时，便是红矮星中氢燃料供应被耗尽的时候，于是，这颗红矮星在坍塌之后被加热成为了一颗白矮星。

虽然，红矮星要到达这个生命阶段需要数万亿年，而我们的太阳，则大约会在数十亿年之后就成为一颗白矮星。于是，低质量和长寿命便成为了红矮星最基本的特性，而那些更微小的红矮星，尽管它们的燃烧也需要燃料供给，但却可以拥有更长的寿命。而微小红矮星GJ 3512便是一颗与地球相距大约31光年，相当于太阳质量八分之一、太阳直径七分之一、太阳亮度百分之一以下的一个红矮星世界。并且，科学家们还在这颗红矮星的周围，意外发现了一颗与木星类似的巨型气体行星GJ 3512b，这种新的旋转方式让我们对行星的形成过程带来了新的思考。

围绕微小红矮星运行的巨行星被发现

GJ 3512b以地球和太阳之间的平均距离，围绕微小红矮星GJ 3512运行，但这却是一个不同于一般恒星旋转规律的特殊系统。以我们的太阳系为例，太阳的质量高达木星质量的1050倍左右，而该系统中红矮星的质量，却仅为巨型气体行星质量的250倍左右。并且，从目前的系外行星统计数据来看，像这样的低质量红矮星所拥有的行星，应该是像微型海王星或地球般大小的较小星球。而围绕低质量红矮星运行的GJ 3512b被发现，不仅呈现出了与过往研究相反的事实，同时也不符合被普遍认可的行星形成模型。

与此同时，研究人员认为，在红矮星GJ 3512的周围，还存在着一个木星质量六分之一左右的潜在世界，但绕过红矮星轨道的它因为与另外一个世界的引力作用，而被抛出了该红矮星系统。简而言之，在像红矮星这样的低质量恒星的周围，也可能同时存在着多个新的规模较大的行星。虽然，我们可以通过“核心的增长模型”来解释土星、木星，以及更遥远的恒星周围所发现的巨型气体行星，但却无法对红矮星GJ 3512这样本应具有低质量原行星盘的现象给予解释，其理论上可形成的星体应该远远小于GJ 3512b的尺寸。

研究人员认为，现阶段我们可以从“行星形成盘不稳定性模型”来解释GJ 3512b的存在，不稳定的原行星盘可以使分裂出的尘埃和气体团块，在引力的作用下发生坍塌，从而形成一些没有固体核心的气体巨行星。这是科学家们首次无法通过核心吸积形成模型解释、但却准确描述了独有特征的一颗系外行星，同时，GJ 3512b的发现也印证了在巨型气体行星的形成过程中，重力失稳模型可能起到重要作用的理论。虽然，已被确认的系外行星数量越来越多，一个普通的新世界被发现并不会引起特别大的关注，而对当前行星形成理论发起挑战的GJ 3512b，则足以使所有天文科学家们行动起来。