太陽系附近的超新星爆炸,地球是否會無法倖存?

2020-12-05 騰訊網

宇宙大爆炸理論只是一種基於廣義相對論和觀測結果而建立起來的宇宙起源理論。這個理論已經得到了很多觀測證據的支持,所以它被主流科學界所認可。

物理學家先從愛因斯坦場方程中推導出宇宙正在膨脹,後來發現的星系紅移規律成為了第一個關鍵證據。宇宙中只有極少數的星系正在靠近銀河系,而其他都是在遠離而去。並且距離銀河系越遠的星系,遠離速度也越快。

空間結構的膨脹可以很好地解釋這樣的現象,因為空間本身變大了,就會導致位於空間中的星系變遠,並且相隔越遠的星系遠離得越多。既然宇宙空間在變大,這意味著過去的空間要比現在更小。直至時間回溯至宇宙起源之時,空間只是一個無窮小的奇點。

因此,物理學家推測,宇宙從奇點的大爆炸中開始,能量不斷轉變為物質。如果宇宙空間最初很小,這意味著早期宇宙的溫度很高,所以目前宇宙中應該還有當時的熱殘留。果然不久後,天文學家發現了宇宙微波背景輻射,這成為了宇宙大爆炸理論的一個十分有力的證據。

需要注意的是,宇宙大爆炸並不是直接產生了星系、恆星和行星等天體,而是先合成出了氫和氦(比例與理論預言一致),然後隨著宇宙膨脹,溫度降低至一定程度,氫和氦才聚集形成了宇宙中的各種天體。

那麼太陽系附近出現超新星爆炸的情況地球是否無法倖存?

除非太陽爆炸成超新星,即便是距離太陽系最近的恆星(比鄰星)發生超新星爆發,地球本身也不會被摧毀。但實際上,無論是太陽,還是比鄰星,都是矮恆星,最終並不會出現超新星爆炸的情況。如果是地球生命,情況就不一樣了。

超新星爆發會在短時間內釋放出巨大的能量,相當於太陽在主序星階段(100億年)所釋放出的總能量。如果地球大氣層近距離被超新星釋放出的高能伽馬射線暴照射到,這會導致吸收太陽紫外線的臭氧層被摧毀,並且也會使大氣中被電離的氮氣和氧氣大量形成煙霧狀的一氧化二氮。這雖然不會破壞地球本身,但足以引發地球上的生物發生大規模滅絕。

據估計,超新星的安全距離是50光年。而在與地球相距50光年的範圍之內,並不存在超新星,所以我們的地球是安全的。

就目前已知的情況來看,距離地球最近的潛在超新星位於150光年之外的飛馬座IK B。雖然它不是一顆大質量恆星,但它是一顆白矮星,未來將會吸積主星飛馬座IK A的物質,直到達到質量極限,最終爆炸成為Ia型超新星。至於距離地球最近並且能夠爆發成超新星的大質量恆星是參宿四,它位於640光年之外。

此外,隨著太陽系的公轉,我們將有可能會與致命的超新星不期而遇。據估計,平均每隔一億年的時間,地球就有可能會受到危險超新星的影響。

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