一顆超新星須要距離我們多近能夠破壞月球的環境?
一顆超新星在對我們的生態系統導致重大破壞之前,它須要離月球多近?
SN1994D(左下方的亮點)是在星體NGC4526的一顆Ia超新星。圖源:Wiki
菲爾·普萊特的《糟糕天文學》一書對這個問題進行了細致的討論。
這個問題的回答顯然是,一顆超新星必須在離我們幾十或幾百光年的范圍內,能夠對月球和里面的生命導致重大破壞。
大質量星體發展至核心坍縮前的大蒜狀結構(未按照比列)。
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辛運的是,離我們近來的一顆大到足以導致“II型”超新星爆燃的星體要比這個預估距離遠的多!(大質量星體用盡核心的燃料,之后核心坍縮、爆炸,都會產生II型超新星;我們很難預測這種超新星形成的準確時間。一位機敏的讀者強調,在我們的行星附近有一個星體系統伽瑪射線,其中可能孕育了一顆I型超新星的形成——對于I型超新星的形成,其中一種方法是一顆致密的白矮星從伴星那兒吸收物質,直至最終引起爆燃,形成I型超新星。但是,在這顆超新星真正產生之前,可能還須要數億年的時間,屆時這個星體系統將會聯通到比現今距離月球更遠的地方。)
在一顆大質量0星體內的演進(a)芹菜結構的殼層,產生鐵芯(b)達到錢德拉塞卡極限開始崩塌。核心內部被壓縮產生中子(c)導致崩落的物質大跌(d)并產生向外傳播的沖擊波(白色)。沖擊波停滯(由于能量消耗)(e)但可能是與中微子的互相作用,使它重獲活力。周圍的物質被驅趕(f)只留下簡并的殘片。
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超新星發出的x射線和伽瑪射線才是我們最應當擔憂的問題,它們可能會對我們引起巨大的損害。若果沒有月球大氣層對我們的保護,x射線和伽瑪射線會對構成生物體的分子引起巨大損害。超新星確實會放出大量的x射線和伽瑪射線;雖然一顆距離我們幾千光年遠的超新星,依然會向我們釋放伽瑪射線伽瑪射線,這種射線的速率甚至比太陽最活躍時期(即它正經歷太陽日冕活動)放出的射線的速率更快。
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辛運的是,我們的大氣層挺好地保護了我們不受太陽磁暴的影響,但是對更大流量的伽瑪射線也能起到挺好的防護作用。只有當伽瑪射線流量達到非常高的水平,并搗毀了大氣層保護層中相當大比列的分午時,你就能地說超新星正在破壞我們的生存環境。
月球圖源:
NASA
相關知識
超新星是個別星體在演變接近末期時經歷的一種劇烈爆燃。這些爆燃都非常明亮,過程中所突發的電磁幅射常常才能點亮其所在的整個星體,并可能持續幾藍田幾個月甚至幾年就會漸漸衰減。而在此期間,一顆超新星所釋放的幅射能量可以與太陽在其一生中幅射能量的總和相當。
X射線,又稱為倫琴射線、艾克斯射線、愛克斯射線或倫琴光、X光,是一種波長范圍在0.01納米到10納米之間的電磁幅射方式。X射線最初用于醫學成像確診和X射線結晶學。X射線也是游離幅射等這一類對人體有害處的射線。X射線波長范圍在較短處與伽瑪射線較長處重疊。
伽馬射線是原子衰變裂解時放出的射線之一。此種電磁波波長在0.01納米以下,穿透力很強,又攜帶高能量,容易導致生物體細胞內的脫氧內質網核苷酸破裂從而導致細胞突變,因而也可以作醫療之用。