一颗超新星须要距离我们多近能够破坏月球的环境?
一颗超新星在对我们的生态系统导致重大破坏之前,它须要离月球多近?
SN1994D(左下方的亮点)是在星体NGC4526的一颗Ia超新星。图源:Wiki
菲尔·普莱特的《糟糕天文学》一书对这个问题进行了细致的讨论。
这个问题的回答显然是,一颗超新星必须在离我们几十或几百光年的范围内,能够对月球和里面的生命导致重大破坏。
大质量星体发展至核心坍缩前的大蒜状结构(未按照比列)。
图源:Wiki
辛运的是,离我们近来的一颗大到足以导致“II型”超新星爆燃的星体要比这个预估距离远的多!(大质量星体用尽核心的燃料,之后核心坍缩、爆炸,都会产生II型超新星;我们很难预测这种超新星形成的准确时间。一位机敏的读者强调,在我们的行星附近有一个星体系统伽玛射线,其中可能孕育了一颗I型超新星的形成——对于I型超新星的形成,其中一种方法是一颗致密的白矮星从伴星那儿吸收物质,直至最终引起爆燃,形成I型超新星。但是,在这颗超新星真正产生之前,可能还须要数亿年的时间,届时这个星体系统将会联通到比现今距离月球更远的地方。)
在一颗大质量0星体内的演进(a)芹菜结构的壳层,产生铁芯(b)达到钱德拉塞卡极限开始崩塌。核心内部被压缩产生中子(c)导致崩落的物质大跌(d)并产生向外传播的冲击波(白色)。冲击波停滞(由于能量消耗)(e)但可能是与中微子的互相作用,使它重获活力。周围的物质被驱赶(f)只留下简并的残片。
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超新星发出的x射线和伽玛射线才是我们最应当担忧的问题,它们可能会对我们引起巨大的损害。若果没有月球大气层对我们的保护,x射线和伽玛射线会对构成生物体的分子引起巨大损害。超新星确实会放出大量的x射线和伽玛射线;虽然一颗距离我们几千光年远的超新星,依然会向我们释放伽玛射线伽玛射线,这种射线的速率甚至比太阳最活跃时期(即它正经历太阳日冕活动)放出的射线的速率更快。
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辛运的是,我们的大气层挺好地保护了我们不受太阳磁暴的影响,但是对更大流量的伽玛射线也能起到挺好的防护作用。只有当伽玛射线流量达到非常高的水平,并捣毁了大气层保护层中相当大比列的分午时,你就能地说超新星正在破坏我们的生存环境。
月球图源:
NASA
相关知识
超新星是个别星体在演变接近末期时经历的一种剧烈爆燃。这些爆燃都非常明亮,过程中所突发的电磁幅射常常才能点亮其所在的整个星体,并可能持续几蓝田几个月甚至几年就会渐渐衰减。而在此期间,一颗超新星所释放的幅射能量可以与太阳在其一生中幅射能量的总和相当。
X射线,又称为伦琴射线、艾克斯射线、爱克斯射线或伦琴光、X光,是一种波长范围在0.01纳米到10纳米之间的电磁幅射方式。X射线最初用于医学成像确诊和X射线结晶学。X射线也是游离幅射等这一类对人体有害处的射线。X射线波长范围在较短处与伽玛射线较长处重叠。
伽马射线是原子衰变裂解时放出的射线之一。此种电磁波波长在0.01纳米以下,穿透力很强,又携带高能量,容易导致生物体细胞内的脱氧内质网核苷酸破裂从而导致细胞突变,因而也可以作医疗之用。