一個比太陽的體積大4倍的星,如果爆炸了會殃及地球嗎?

宇宙浩瀚廣闊,有着無數的天體,其中比較常見的是恆星,恆星由於其核心處有着核聚變反應,能夠發出耀眼的光芒,給寒冷黑暗的宇宙帶來了一些光明和温度。而宇宙生命星球的誕生也離不開恆星的幫助,地球正是有了太陽的幫助,才成為了生命星球,並在數百萬年前誕生人類。

恆星是宇宙中耀眼的存在,即使相隔非常遙遠,也有可能被我們觀測到。我們在晴朗的夜晚,抬頭望星空的時候,看到天上那麼多的星星,其中大部分都是恆星,其中有一顆星星,我們一年四季都能夠在南方的天空看到它,它就是參宿四,是天空的第九亮星。在冬季的夜晚,它與大犬座的天狼星、小犬座的南河三組成冬季大三角。

雖然在夜晚的星空中參宿四非常明亮,但是它距離地球還是比較遠,約640光年到723光年之間,如果從宇宙的距離尺度來看,幾百,幾千光年的距離其實並不算遙遠,但是對於人類的科技來説,這個距離還是太過於遙遠了。

一個比太陽的體積大4倍的星,如果爆炸了會殃及地球嗎?

科學家一直以來都對參宿四非常關注,一個原因是它是目前已知的最大和最亮的星之一,更重要的一個原因還是參宿四已經走到生命的盡頭,目前正處於紅超巨星階段,隨時有發生超新星爆炸的可能。

相信很多都知道,恆星並不是永恆存在的,它的壽命相對於行星等天體來説還是比較短的,尤其是質量越大的恆星,其內部的核聚變反應越劇烈,其壽命也越短。像太陽這樣的小質量恆星,其壽命可以達到100億年左右,算是比較長壽的恆星了。正是因為太陽的長壽,地球才有足夠的時間完全生命的進化和演化,並最終誕生智慧生命人類。

參宿四的質量介於太陽的14-20倍之間,這個質量是中等質量的恆星。雖然它的質量在恆星家族裏不是特別大,但是現在它已經膨脹為一顆紅超巨星,其體積已經膨脹為太陽的7億多倍。可能很多人無法想象這樣的體積有多大。我們換一種説法,如果它位於太陽系的中心,它的表面會超越小行星帶,並可能抵達並超越木星的軌道,完全地席捲掉水星、金星、地球和火星。

一個比太陽的體積大4倍的星,如果爆炸了會殃及地球嗎?

參宿四的屬於中等質量恆星,這樣的恆星一旦膨脹成為紅超巨星,下一步的命運就是發生超新爆炸。超新星爆發是某些恆星在演化接近末期時經歷的一種劇烈爆炸。這種爆炸都極其明亮,過程中所突發的電磁輻射經常能夠照亮其所在的整個星系,並可持續幾周至幾個月才會逐漸衰減變為不可見。在這段期間內一顆超新星所輻射的能量可以與太陽在其一生中輻射能量的總和相媲美。

像參宿四這樣質量的恆星的壽命只有幾千萬年,如今的它已經走向了生命的末期,誰也不知道它會在哪天發生超新星爆發現象,根據已有的天文觀測來看,參宿四正在週期性地改變它的形狀,其光度和角直徑會隨着波長改變。

超新星爆炸對於其周圍的宇宙空間影響是巨大的,它可以説是宇宙最強大可怕的一種災難,如果有一顆生命星球正好在這顆紅超巨星的附近,當它發生超新星爆炸的時候,這顆生命星球上面的生命將會迎來滅絕的命運。正是如此,當科學家發現參宿四生命走到盡頭,隨時會爆炸,才對它格外關注。

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可能不少人會擔心,參宿四離地球只有600多光年,這個距離一旦發生超新星爆炸,會給地球帶來危險嗎?科學家認為一般超新星爆炸只能影響半徑50光年範圍內的生命星球,地球距離它有600多光年,基本上不會對地球產生什麼影響。

那個時候,參宿四一旦發生超新星爆炸,瞬間產生的能量會讓它更加明亮,地球離得它又不太遠,預估其亮度會超過滿月的亮度,這種亮度至少會持續數月之久,那個時候地球上的人們也可以通過肉眼或天文望遠鏡觀測到。

參宿四發生超新星爆炸後,數月之後會漸漸變暗,而其核心會形成一顆中子星,這就是它最終的命運。恆星死亡的命運有三種,像太陽這樣小質量的恆星,生命走到盡頭的時候也會膨脹然後發生小型超新星爆炸,其中心形成一顆美麗的白矮星。

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比參宿四質量更大的大質量恆星,超新星爆炸的規模和能量更強,最終會坍縮形成宇宙中最強大的天體黑洞。原來黑洞的前身就是恆星啊,由於科學家對恆星的瞭解不多,對超新星爆炸更是知之甚少,因此參宿四到底什麼時候會引發超新星爆炸,現在也沒有確定的時間,有可能是幾十年以內,也有可能是幾百年,再長一點有可能是幾千年以後。

事實上,我們現在對參宿四未來的爆炸對地球的影響也只是一種大體的猜測,恆星的爆炸可不僅僅是超新星爆炸這麼簡單,有可能還會引發更加可怕的伽馬射線暴,伽馬射線暴是宇宙中發生的最劇烈的爆炸,理論上是巨大恆星在燃料耗盡時塌縮爆炸或者兩顆鄰近的緻密星體(黑洞或中子星)合併而產生的。

雖然像參宿四這樣質量的恆星發生的超新爆炸,未必會產生強烈的伽馬射線暴。可萬一真的發生了強烈的伽馬射線暴,600多光年的距離可不是一個安全距離。強烈的伽馬射線暴其影響範圍可擴展到方圓數千光年。而伽馬射線暴號稱生命終結者,只要被它波及到,生命都很難逃脱到被終結的命運。

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地球生命史上的五次生物大滅絕,科學家猜測其中的一次有可能就是受到了遙遠的伽馬射線暴的影響導致的。當然,我們考慮這些其實也沒有用。以人類的科技即使有一天真的發生了伽馬射線暴,我們也沒有能力進行防禦和逃離,除非給人類數千年,數萬年的發展時間,等人類成為了星際文明,才有可能實現蟲洞穿行,提前遠離其影響範圍。

由此可見,人類文明想要一直延續下去,只有努力發展科技才行。只要實力足夠強大,任何的宇宙災難我們都可以應對,不管是小行星撞擊,紅巨星的威脅,恆星爆炸,伽馬射線暴等,我們都可以依靠強大的科技應對這些宇宙危險。

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  延伸閲讀: 獵户座可變恆星“參宿四”,一顆註定會發生超新星爆炸的紅超巨星

  每當晴朗的夜晚來臨時,如果我們抬頭仰望天空,除了會看到月亮外,還會看到滿天的繁星,由於地球大氣層的存在,天上的星星看起來都在一閃一閃眨着眼睛,顯得十分神秘俏皮。我們平時所説的“星星”包括了多種類型的天體,我們肉眼可見的星星,除了太陽系內的水星、金星、火星、木星和土星等行星外,還有許多是太陽系以外的恆星,有些甚至是距離十分遙遠的星系,有的時候當彗星距離地球較近時,我們也能夠看到。

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  註定會超新星爆炸的參宿四

  在這其中,絕大多數的“星星”都是屬於能夠自身發光發熱的恆星,恆星通過自身內部的核聚變反應,不斷的以電磁波的形式向外釋放能量,這些電磁波能夠穿過遙遠的宇宙空間,到達我們地球,我們地球上的人類也就能夠看到這些恆星了。最近,天上的無數繁星中就有一顆引起大廣大天文愛好者的關注,那就是位於獵户座的“參宿四”,這顆恆星在2019年年底突然變暗了,變暗後的亮度大約為原先的一半左右,不過在持續了幾個月的變暗之後,到了2020年4月中旬,參宿四的亮度又基本上恢復了。

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  赫羅圖

  為什麼,參宿四的亮度會發生這樣的變化呢?我們知道,既然“參宿四”是一顆恆星,我們自然會想到我們太陽系的唯一恆星,也就是“太陽”,我們知道太陽源源不斷的向外輻射太陽輻射,而且在數十億年的時間內,太陽都非常穩定,並沒有忽明忽暗的現象,為什麼同樣是恆星的“參宿四”會有明暗變化呢?實際上,恆星世界是一個龐大的家族,包括白矮星、主序星、紅巨星和超級巨星,我們的太陽就是屬於主序星,主序星往往能夠穩定的發光發熱。

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  夜空中的參宿四

  恆星根據表面温度的不同,我們看起來的顏色也不同,顏色越紅,恆星表面温度越低;顏色越白,恆星表面温度越高;顏色偏黃,則温度相對適中。我們來看看“參宿四”的基本情況,參宿四屬於超級巨星,而且參宿四的表面温度比較低,大約為3590K(太陽表面温度大約為6000K),所以參宿四顏色偏紅,是一顆“紅超巨星”。超級巨星位於“赫羅圖”的頂部,是光度最強的恆星分類,參宿四是全天第九亮星,也是獵户座第二亮星,僅次於參宿七。

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  天文望遠鏡中的參宿四

  超級巨星的個頭都非常大,參宿四是已知最大的恆星之一,如果參宿四位於我們太陽的位置,那麼其表面將會超過小行星帶,並且可能抵達木星所在的軌道,而水星、金星、地球和火星都將被吞沒。這些個頭巨大的超級巨星,實際上都不是十分穩定,所以參宿四又是一顆“可變恆星”,大部分的超級巨星都具有光變。實際上,參宿四的光度一直都處在變化之中,科學家認為參宿四複雜而湍動的表面,常常噴出大規模的閃焰,可能就是其光度不斷變化的原因。

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  參宿四如果位於太陽位置示意圖

  不過,這次參宿四的亮度變暗的十分明顯,是1930年觀測以來的最低值,這一現象引起了天文愛好者極大的興奮。因為,超級巨星的質量很大,單位時間內向外釋放等能力也十分巨大,一般來説其壽命只有1000萬年至5000萬年左右,對比我們太陽近100億年的壽命來説,像參宿四這樣的超巨星是十分短命的。而且,超級巨星在生命末端多將會發生“超新星爆炸”,由於參宿四距離地球只有大約650光年左右,所以一旦參宿四發生超新星爆炸,那麼其亮度就會超過月亮,並在白天可以看到,成為最壯觀的天文現象。

一個比太陽的體積大4倍的星,如果爆炸了會殃及地球嗎?

  獵户座

  所以,天文愛好者認為參宿四突然變暗,是將要發生超新星爆炸的前奏,可是目前參宿四又恢復了正常,這次可能只是一次正常的超巨星光度變化。有科學家預測,參宿四有可能在10萬年內發生超新星爆炸,讓我們人類的後代拭目以待吧。

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