
當明亮的參宿四爆炸時,那將是令人印象深刻的景象。這次恆星爆炸被稱為超新星,它將比任何行星都亮,幾乎與滿月一樣亮。它在白天是可見的,你可以在午夜時分在它的燈光下閱讀。它會持續幾個月,然後像所有超新星一樣消失。
但不會有危險。為此,它必須非常非常接近。參宿四距離我們大約 650 光年。那麼有哪些明星對我們構成威脅呢?
估計超新星距離地球有多近才會對地球造成嚴重傷害地球,我們必須看看超新星的破壞能力。
首先,爆炸本身產生衝擊波。但請相信我:如果你離超新星足夠近,以至於擔心衝擊波,那麼你離超新星前恆星足夠近,已經受到致命劑量的輻射,你真的應該離開很久以前。
接下來是可見光。儘管它可能令人印象深刻並導致失明,但它不會成為破壞我們星球的因素。
說到能量輸出,超新星發射的絕大多數能量都是中微子的形式,這是一種幾乎不與物質相互作用的幽靈粒子。事實上,現在有數萬億個中微子穿過你的身體,我敢打賭你甚至沒有註意到它們。因此,即使你的臉上有相當於超新星的中微子,也不會打擾你。
但是其他波長的光,如 X 射線和伽馬射線呢?好消息是,超新星往往不會產生大量的高能量輻射。但壞消息是,這只是相對意義上的。在任何合理的絕對尺度上——例如有多少伽馬射線將穿過大氣層——它仍然是大量的高能量輻射。
最後,還有宇宙射線,粒子加速到接近光速。超新星能夠產生大量的宇宙射線,這會造成一些嚴重的破壞。
有關的:極為罕見的「失敗的超新星」可能已經將一顆恆星從夜空中抹去了無蹤
爆炸半徑
那麼是什麼讓所有這些 X 射線、伽馬射線和宇宙射線對地球如此有害呢?這些形式的輻射具有足夠的能量衝擊力,可以分解氮分子和氧分子。那些元素在地球的大氣層喜歡以分子的形式漂浮。但一旦分解,它們就會以有趣且令人著迷的方式重新組合——例如,它們會產生各種氮氧化物,包括一氧化二氮,又名笑氣——這會導致臭氧層的消耗。
如果沒有臭氧層,地球很容易受到來自臭氧層的紫外線輻射。太陽。這並不意味著更快曬黑、更快曬傷和更高的皮膚癌發生率。光合微生物,如藻類,變得脆弱。從本質上講,它們會被煮熟然後死亡。因為它們構成了食物鏈的基礎層,所以整個生態系統崩潰了,而且出現了大規模滅絕。
對於我們銀河系中經常發生的超新星來說,一顆垂死的恆星必須在距離地球大約 25 到 30 光年的範圍內,才能剝離至少一半的臭氧層,這足以引發所有上述的壞事事物。
這裡有一些可以幫助您晚上入睡的好消息:地球 30 光年內沒有已知的超新星候選人。最近的候選者角宿一距離地球約250光年,沒有任何恆星會在其一生中成為超新星候選者並接近地球30光年以內。所以我們在這方面是安全的,至少目前是這樣。
然而,隨著時間的推移,事情開始變得更加有趣,因為它們往往與對整個生物圈構成生存風險的實體有關。
有趣的事情之一是我們太陽系剛進入獵戶座旋臂銀河系,而旋臂以其超快的恆星形成速度而聞名(因此它們往往在圖片中脫穎而出)。但更高的恆星形成率意味著更高的恆星死亡率——這意味著在我們跨越手臂的一千萬年裡,我們與恆星靠得太近而感到不舒服的可能性高於平均水平。
一旦考慮到所有這些因素,您最終就會估計每十億年就會遇到幾次潛在的致命超新星。
事實上,一些天文學家認為附近有一個3.6億年前超新星引發了一次大滅絕,導致 75% 的物種死亡。
不要在上面睡覺
但有一個小警告:這種分析只適用於典型的、普通的超新星。還有一個特殊情況,垂死的恆星被一層厚厚的塵埃所籠罩。當超新星衝擊波撞擊這些塵埃時,它會釋放出大量 X 射線,幾個世紀後隨之而來的是宇宙射線爆炸。這是令人討厭的一二拳:X射線可以傳播超過150光年,削弱行星大氣層,然後幾百年後,宇宙射線完成了這項工作。
然後是 Ia 型超新星,當白矮星(太陽等低質量或中等質量恆星的超緻密殘餘物)從軌道伴星積累物質時就會觸發 Ia 型超新星。但白矮星通常又小又暗,所以它們更難被發現,而且它們最終演化成超新星的過程也更加隨機。有一天,他們只是閒逛,第二天,他們就把自己變成了核地獄。
值得慶幸的是,最近的候選人是雙星白矮星 IK Pegasi,它安全地位於距離我們約 150 光年的地方。
不過,在你沾沾自喜之前,你應該先了解伽馬射線暴,它是由中子星合併和超新星爆發引起的。它們危險得多,因為它們的威力極其強大,而且它們的爆炸性能量會集中成窄光束,可以穿透星系超過 10,000 光年。由於伽馬射線暴比超新星距離更遠,因此更難以預測和計劃。
睡個好覺!
最初發佈於太空網。