參宿四爆炸,僅是獵戶座的災難嗎?對人類又有何影響?

2020-12-04 天文在線

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網友:當參宿四演變成超新星時會對地球造成什麼影響?(不僅有它的輻射,而且還有它的噴射氣體。)

回答參宿四已經激發出許多天文方面的恐怖故事,因為它是我們附近的一顆紅巨星,預計不久可能就會爆炸成為一顆強大的超新星。這些故事經常掩飾的是「nearby」和「soon」是相對的術語。天文學家使用這些詞語的方式與我們日常對話使用這些詞語的方式截然不同。

圖解:哈伯太空望遠鏡使用紫外線拍攝,並經過NASA影像增強處理的參宿四

首先,讓我們看一下「soon",天文學家估計參宿四大約有1000萬歲,並且在40000年前開始膨脹成為一顆紅巨星。這意味著它的核心已經開始進行氦的核聚變,產生氧氣和碳,並開始沿著核心坍塌和最終超新星爆炸的道路前進。具體需要多久會實現尚不清楚;天文學家能做的只是利用恆星演化模型進行估算。這些模型反過來又依賴於參宿四的質量和自轉周期,而這兩者都是不精確的。

圖解:透過ALMA於2017年6月拍攝到的參宿四,這是迄今解析度最高的太陽系外恆星照片,也是ALMA首度清楚觀測到恆星表面

如果參宿四的質量幾乎是太陽的20倍,就像大多數研究表明的那樣,那麼它將在未來10萬年的某個時候發生爆炸,留下類似仙后座a的天體飛濺(如圖所示)。不過它更可能在那個時間段的晚些時候發生爆炸,但它明天爆炸也不是不可能。不過,即使你假設在這段時間內任何時期都可能發生隨機爆炸,你一生中獵戶座發生爆炸的機率也不到0.1%

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其次,如果參宿四的質量是太陽的15倍,就像一些其他研究所暗示的那樣,如果它旋轉的很慢,那麼它可能需要100萬年甚至更長時間才能變為超新星。在這種情況下,你活到參宿四爆炸的可能性為零。

現在,讓我們來看一下"close"測量像參宿四這樣亮紅巨星的距離並不容易。不同的測量方法得到的結果從520光年到700光年不等。大約是半人馬座阿爾法星的150倍。(參宿四在我們的天空中看起來如此明亮是因為它本質上就如此巨大和明亮,如圖所示)即使是最近的估計距離,參宿四也太遠了,以至於它不會對地球造成嚴重的破壞。正如查理基爾帕特解釋的那樣,在參宿四超新星拋射的物質到達地球之前就已經膨脹並冷卻到無關緊要的程度。

參宿四超新星的輻射肯定會對地球的環境產生一些可測的影響,但對生命的影響可能不大。例如,參宿四距地球太遠,無法顯著電離地球的大氣層。評估風險的一種方法是觀察過去鄰近超新星的結果。找到它們存在的證據並不容易,一個強烈的跡象表明,只有離我們最近的超新星才會產生很大的風險。

一項研究宣稱發現了170萬到320萬年前兩次超新星爆炸的化學證據。據稱,這些爆炸發生在距地球300光年的位置,這意味著它們對我們的輻射強度(give或take)是我們對參宿四預期的四倍。然而,並沒有明顯的跡象表明它們對生命有任何影響。有可能是它們導致了一段時期的氣候變冷,也有可能氣候變化與它們完全無關。至少,在那時沒有發生大規模的物種滅絕。

從統計學上講,100秒差距內(300光年左右)的超新星爆炸應該每200萬到400萬年發生一次。無論它們對古代生命產生了什麼影響都太過微妙以至不能在化石記錄中發現。因此,可以肯定的說即使參宿四不久就爆炸,在你的一生中,它依舊不夠近,不足以構成很大的風險。又少了一件事要擔心!

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. forbes- Consumer Tech-大帥

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