一顆超新星須要距離我們多近能夠破壞月球的環(huán)境?
一顆超新星在對(duì)我們的生態(tài)系統(tǒng)導(dǎo)致重大破壞之前,它須要離月球多近?
SN1994D(左下方的亮點(diǎn))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(xué)》一書對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行了細(xì)致的討論。
這個(gè)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(nèi),能夠?qū)υ虑蚝屠锩娴纳鼘?dǎo)致重大破壞。
大質(zhì)量星體發(fā)展至核心坍縮前的大蒜狀結(jié)構(gòu)(未按照比列)。
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辛運(yùn)的是,離我們近來的一顆大到足以導(dǎo)致“II型”超新星爆燃的星體要比這個(gè)預(yù)估距離遠(yuǎn)的多!(大質(zhì)量星體用盡核心的燃料,之后核心坍縮、爆炸,都會(huì)產(chǎn)生II型超新星;我們很難預(yù)測(cè)這種超新星形成的準(zhǔn)確時(shí)間。一位機(jī)敏的讀者強(qiáng)調(diào),在我們的行星附近有一個(gè)星體系統(tǒng)伽瑪射線,其中可能孕育了一顆I型超新星的形成——對(duì)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(zhì),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(chǎn)生之前,可能還須要數(shù)億年的時(shí)間,屆時(shí)這個(gè)星體系統(tǒng)將會(huì)聯(lián)通到比現(xiàn)今距離月球更遠(yuǎn)的地方。)
在一顆大質(zhì)量0星體內(nèi)的演進(jìn)(a)芹菜結(jié)構(gòu)的殼層,產(chǎn)生鐵芯(b)達(dá)到錢德拉塞卡極限開始崩塌。核心內(nèi)部被壓縮產(chǎn)生中子(c)導(dǎo)致崩落的物質(zhì)大跌(d)并產(chǎn)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(zhì)被驅(qū)趕(f)只留下簡(jiǎn)并的殘片。
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超新星發(fā)出的x射線和伽瑪射線才是我們最應(yīng)當(dāng)擔(dān)憂的問題,它們可能會(huì)對(duì)我們引起巨大的損害。若果沒有月球大氣層對(duì)我們的保護(hù),x射線和伽瑪射線會(huì)對(duì)構(gòu)成生物體的分子引起巨大損害。超新星確實(shí)會(huì)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(yuǎn)的超新星,依然會(huì)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(shí)期(即它正經(jīng)歷太陽日冕活動(dòng))放出的射線的速率更快。
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辛運(yùn)的是,我們的大氣層挺好地保護(hù)了我們不受太陽磁暴的影響,但是對(duì)更大流量的伽瑪射線也能起到挺好的防護(hù)作用。只有當(dāng)伽瑪射線流量達(dá)到非常高的水平,并搗毀了大氣層保護(hù)層中相當(dāng)大比列的分午時(shí),你就能地說超新星正在破壞我們的生存環(huán)境。
月球圖源:
NASA
相關(guān)知識(shí)
超新星是個(gè)別星體在演變接近末期時(shí)經(jīng)歷的一種劇烈爆燃。這些爆燃都非常明亮,過程中所突發(fā)的電磁幅射常常才能點(diǎn)亮其所在的整個(gè)星體,并可能持續(xù)幾藍(lán)田幾個(gè)月甚至幾年就會(huì)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(dāng)。
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(zhǎng)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(yī)學(xué)成像確診和X射線結(jié)晶學(xué)。X射線也是游離幅射等這一類對(duì)人體有害處的射線。X射線波長(zhǎng)范圍在較短處與伽瑪射線較長(zhǎng)處重疊。
伽馬射線是原子衰變裂解時(shí)放出的射線之一。此種電磁波波長(zhǎng)在0.01納米以下,穿透力很強(qiáng),又?jǐn)y帶高能量,容易導(dǎo)致生物體細(xì)胞內(nèi)的脫氧內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核苷酸破裂從而導(dǎo)致細(xì)胞突變,因而也可以作醫(yī)療之用。