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F型主序星
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F型主序星(F V),通常也稱為黃白矮星,是光譜類型為F,光度分類為V的主序星(燃燒氫)的恆星。F型主序星在恆星中的佔比為約3.03%[1]。這一類恆星的質量是太陽的1.1—1.7倍,表面溫度在6,000—7,600K之間[2],表VII和VIII.。這個溫度範圍使F型恆星呈現出黃白色的色調,因而得名。著名的近地恆星案例包括梗河二、南河三A、御女四、輦道五、參旗六、鱉七A和B、HD 10647、東上相(室女座γ)A和B等[3]。

宜居性

目前的一些研究表明,生命亦可能在圍繞F型恆星運行的行星上發展。[4]一顆相對較熱的F0V恆星的宜居帶會從大約2.0個天文單位延伸到3.7個天文單位;而對於一顆相對較低溫的F8V恆星(F9V則與G0V界限模糊),宜居帶則位於約1.1至2.2個天文單位。[5][6][7]
F型主序星的壽命在一些中文資料中被描述為20億年至40億年,不符合數學計算。太陽壽命約105億年,但簡化為約100億年來計算[8],按照恆星壽命反比於質量的2.5次方來計算(有觀點認為小質量恆星是反比於接近3次方,隨着質量增加而下降至2.5次方甚至2次方,但即使按3次方計算,上限也遠不止40億年),F型主序星(1.1倍至1.7倍太陽質量)所對應的基礎壽命在約25億年至約80億年左右(遊戲戴森球計劃中則將F型主序星的壽命描述為通常是30億年至80億年[9],但遊戲僅供參考),有些天文研究資料例如astro.vaporia.com將F型主序星的壽命計算為40億年至90億年[10](可能高估平均值)。除質量所對應的基礎壽命以外,恆星的金屬豐度高(一些中文資料稱金屬豐度高會減壽是錯誤的,金屬豐度高會增加恆星的不透明度而降低核聚變速率,同等質量下光譜和亮度均偏暗,在F型恆星及其附近延壽最顯著,小質量恆星本來就節省燃料因此僅較低比例延壽,大質量恆星可能減壽但仍具有兩面性)和恆星自轉速度快(一些中文資料稱自轉速度快會減壽是錯誤的,自轉加速快會加速燃料混合、將更多氫集中在核心燃燒從而提高核燃料利用率,且金屬豐度越高則效果越顯著,對B型-A型恆星的效果最好,對F型恆星開始有明顯效果,小質量恆星則影響輕微,對O型恆星則有兩面性)也可以延長壽命、反之則縮短壽命;部分金屬豐度較低的早F型主序星的壽命僅20億年左右,光譜靠近F/G邊界(F7V至G0V)、初始自轉偏快(太陽自轉偏慢)且金屬豐度至少兩倍左右於太陽的恆星(太陽的金屬豐度已經偏高,這類恆星不多)甚至可能壽命略長於太陽(>110億年)。[11][12][13][14][15][16][17][18][19][20]
不同於G型恆星,在此處假設生命形式所要面對的主要難題是更強烈的光線輻射和平均更短的恆星壽命;F型恆星的電磁輻射能量峰值波段比G型恆星更短,紫外輻射遠超G型恆星;因此從長遠來看,這會對DNA分子產生深遠的負面影響,從而阻礙生命的延續。但是紫外輻射具有兩面性,適度的紫外輻射反而會比G型主序星和K型主序星的過輕的紫外線輻射更有利於快速驅動複雜有機物和生命的產生與演化[21],且其恆星風和耀斑活動對宜居帶星球的破壞也都程度較輕(好於O、B、G、K、M型主序星,僅次於非磁性的晚A型主序星[22][23][24][25][26][27][28])。如果處於其宜居帶的行星或衛星恰好擁有一層稠密的大氣和臭氧圈,那麼理論上生命可以在星球表面得到發展,只是生存空間可能會相對局限於水下或者陸地洞穴中。[4]此外,部分F型主序星和部分晚A型主序星的高速自轉導致重力昏暗,也可以減輕宜居帶星球尤其是低緯度地區的紫外輻射的壓力,使其更加適合陸地生物居住[29]。
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參見
參考資料
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