銀河系大約有2000億顆恆星，而每顆恆星都可能擁有行星。在過去的25年裡，天文學家在太陽系之外發現了3600多顆行星，它們分佈在銀河系中離我們不遠的地方。其中有些正在為人們所關注，因為這些行星分佈在一種和太陽不同的恆星周圍，這種恆星呈現著一種暗淡的紅色，被稱為紅矮星。人們認為，這種恆星的周圍也有可能存在“宜居”的行星，而發現這種行星並且在這種行星上尋找生命還可能更容易。

紅矮星周圍的“新世界” 宇宙中的恆星形態各異，太陽只是其中的一種。比太陽更大、更熱的恆星有很多；比太陽更小、更冷的恆星也不少。現在引起科學家關注的那種紅色的暗星就比太陽小，它們的品質小於0.8個太陽品質，表面溫度比太陽低，在2500℃～5000℃之間，人們將這種恆星稱為M型紅矮星。 作為恆星，M型紅矮星既冷且小，還很暗淡，所以人的肉眼是看不見它們的。但宇宙中的M型紅矮星其實極多，在銀河系中，它們佔了所有恆星總量的70%。比鄰星是離我們太陽系最近的恆星，它就是一顆M型紅矮星，它的表面溫度比太陽低2700℃，亮度僅相當於我們的肉眼能夠看到的最暗恆星的百分之一。正因為M型紅矮星很小很暗，它們的壽命才長得驚人。從理論上說，在M型紅矮星的周圍，行星和其上的生命都有很漫長的發展和演化的時間。

M型紅矮星TRAPPIST-1和它周圍的7顆行星（藝術圖） 2016年8月，天文學家在比鄰星周圍發現一顆位於宜居帶內的行星——比鄰星b，離地球只有4.2光年；2017年2月，天文學家在一顆距地球39光年的名為TRAPPIST-1的M型紅矮星周圍發現7顆行星，其中3顆位於宜居帶內。到目前為止，人們在M型紅矮星周圍大約已發現了200顆行星，其中幾十顆執行在宜居帶中。宜居帶是一條環繞著恆星的狹窄地帶，執行在這個地帶中的行星通常擁有適宜的溫度使水保持液態，從而更有可能出現生命。

地球和比鄰星b 重新獲得水 由於M型紅矮星是一種和太陽不一樣的恆星，所以此前通常被認為其周圍行星是難以孕育生命的。首先，M型紅矮星的宜居帶離主星很近，那裡的行星會被恆星的引力“鎖住”，導致行星的一面總是朝著恆星，另一面總是揹著恆星，就像月亮的一面始終揹著地球一樣。這種情況會使行星兩個半球的氣候極其惡劣； 其次，由於恆星和行星離得非常近，M型紅矮星的耀斑會使行星處在X射線和紫外線的輻射之中，這對生命的發展和演化是非常不利的，而且，行星的大氣層還很有可能被耀斑剝蝕掉；最後，儘管M型紅矮星的壽命非常長，但它們在形成的時候也要經歷很狂暴的過程，那時恆星的活動很劇烈，它周圍的行星倍受炙烤和侵擾，這樣的環境被認為很難儲存其上的水，沒有水，生命存在的希望就渺茫了。

然而，隨著觀測和研究的深入，人們對這種恆星的認識有所改變。人們發現，在M型紅矮星的周圍發現宜居的行星更容易，這是因為，行星要從這種低溫的恆星上得到適宜的熱量，它們就必須離這種恆星很近，行星的引力就會使恆星的搖擺很明顯，而且週期也更短更密，這樣一來，M型紅矮星周圍的行星就更容易被發現了。 關於水的問題，雖然早期的惡劣環境和耀斑會奪去行星上的水和大氣，科學家還是認為，這些行星有一些辦法重新獲得水和大氣，地球就有這樣的例子。

對於月亮的起源，雖然有各種不同的觀點，但主流觀點還是認為它來自於地球和另一顆火星大小的“原行星”的碰撞，那次劇烈的碰撞使地球擁有了月亮，但也驅散了地球上絕大部分大氣和水。一小部分水和氣體被扣在了地幔中，這些水和氣體在隨後的歲月裡溢位地表，並重建了地球的大氣層。所以科學家認為，在M型紅矮星的附近，儘管環境有時很惡劣，但那裡的行星還是有可能重複地球上曾經發生過的事，從而也擁有一些水和二氧化碳。 被“鎖住”也有希望 在M型紅矮星的附近，一些行星還有另外一種辦法使自己變得“宜居”。這種行星的大小介於1～10個地球之間，有很厚的大氣層，其中50%是氫和氦。科學家發現，來自恆星的紫外線輻射和行星本身朝向恆星的某些運動有可能將這種行星的原始大氣層蒸發掉，只留下大氣層之下的岩石表面，這種星球就有可能演化成既有岩石表面又有豐富液態水的世界。 然而，在M型紅矮星的附近，處於宜居帶中的行星還要解決引力帶來的麻煩。如前所述，由於離恆星太近，恆星的引力會將行星“鎖住”，使其一面始終對著恆星，另一面始終揹著恆星，這樣一來，行星上面的氣候就很特別了。在地球上，活躍的自轉會使大氣得以迴圈，並把熱量均勻地分佈開來，但被“鎖住”了的行星做不到這些，於是，面向恆星的一面就會非常熱，乃至於將水全部蒸發到了太空中，而背對恆星的一面則非常冷，乃至於連大氣都凝結在了地表上。

不過，即使在這樣的情況下，M型紅矮星周圍的行星也並不是沒有辦法。科學家認為，即使行星被“鎖住”，大氣的迴圈也並非不可能，例如，假如大氣中存在少許的二氧化碳，大氣中的熱量就會得到一定程度的保持，它們還可以分散開去，從而環繞整個星球。另外，在面對恆星的一面還有可能形成永久性的厚重雲層，這種雲層能反射很多恆星發出的光，從而使氣候變得涼爽一些。 發現行星的大氣 運行於宜居帶中的行星面對的另外一個威脅是劇烈的恆星耀斑。M型紅矮星的耀斑常使它周圍的行星處在X射線和紫外線的輻射之中，這很有可能將行星的大氣層剝蝕掉。然而，科學家新近用計算機模擬的結果顯示，事情可能並非如此嚴重。 要想獲得確定的結果，人們需要更多的資料，而最有說服力的資料來自於對“凌星”現象的觀測。所謂“凌星”，就是行星正好執行到恆星和地球之間時，從地球上的望遠鏡看過去，行星就正好劃過恆星的表面，恆星發出的光被遮擋和吸收掉了一部分。在“凌星”的時候，望遠鏡就能觀測到這些光，仔細分析光線中哪些頻率的光被吸收掉了，吸收掉了多少，人們便可知道行星大氣層中是否存在水蒸氣和其他成分，還能了解行星上的氣候狀況，例如氣溫和壓力等。這樣一來，人們就可以推測行星上是否存在液態水了。 這樣的觀測需要很強大的望遠鏡。

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的主反射鏡 新近的一次觀測是針對一顆名為Gliese1132的M型紅矮星進行的，這顆行星的大小是地球的1.6倍，它過於靠近它的“太陽”，所以被認為不大可能“宜居”。然而，這次觀測顯示，在這顆已有50億歲的M型紅矮星的周圍，行星保持住了自己的大氣層。這和計算機模擬的結果是一致的。 到目前為止，人們只在三種恆星的周圍發現了擁有大氣的行星，一種是M型紅矮星，一種是K型紅矮星（紅矮星的一種，比M型紅矮星稍熱），最後一種就是類似太陽的恆星。前兩種，人們對其行星的大氣了解得非常少，只有最後一種，人們在其行星的大氣中發現了存在甲烷的線索。

GJ1132b 圍繞紅矮星 Gliese 1132 執行（藝術圖） 目前，已有多個獨立專案正在監測太陽系周邊的M型紅矮星，大量望遠鏡和人造衛星都試圖找到圍繞這些M型紅矮星旋轉的行星。最新加入的就是2018年4月升空的“凌星系外行星巡天衛星”（TESS），作為開普勒太空望遠鏡的“接班人”，TESS也是使用凌星法進行系外行星勘測的。還有經過幾次推遲、未來兩年可能發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，作為哈勃太空望遠鏡的“後繼者”，它將用凌星法研究幾百顆系外行星，其中的一些是圍繞M型紅矮星執行的。通過這些努力，人類希望在不久的將來發現可能適宜生命存活的M型紅矮星的行星。