超新星会毁灭地球吗？

当恒星爆炸成超新星时，可能会造成严重的宇宙大屠杀。地球是否受到附近恒星的威胁？

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当明亮的参宿四爆炸时，那将是令人印象深刻的景象。这次恒星爆炸被称为超新星，它将比任何行星都亮，几乎与满月一样亮。它在白天是可见的，你可以在午夜在它的灯光下读书。它会持续几个月，然后像所有超新星一样消失。

但不会有危险。为此，它必须非常非常接近。参宿四距离我们大约 650 光年。那么有哪些明星对我们构成威胁呢？

为了估计超新星距离地球有多近才会对地球造成严重破坏，我们必须研究超新星的破坏能力。

首先，爆炸本身产生冲击波。但请相信我：如果你离超新星足够近，以至于担心冲击波，那么你离超新星前恒星足够近，已经受到致命剂量的辐射，你真的应该离开很久以前。

接下来是可见光。尽管它可能令人印象深刻并导致失明，但它不会成为破坏我们星球的因素。

说到能量输出，超新星发射的绝大多数能量都是中微子的形式，这是一种几乎不与物质相互作用的幽灵粒子。事实上，现在有数万亿个中微子穿过你的身体，我敢打赌你甚至没有注意到它们。因此，即使你的脸上有相当于超新星的中微子，也不会打扰你。

但是其他波长的光，如 X 射线和伽马射线呢？好消息是，超新星往往不会产生大量的高能辐射。但坏消息是，这只是相对意义上的。在任何合理的绝对尺度上——比如有多少伽马射线将穿过大气层——它仍然是大量的高能辐射。

最后，还有宇宙射线，即加速到接近光速的粒子。超新星能够产生大量的宇宙射线，这会造成一些严重的破坏。

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爆炸半径

那么是什么让所有这些 X 射线、伽马射线和宇宙射线对地球如此有害呢？这些形式的辐射具有足够的能量冲击力，可以分解氮分子和氧分子。 地球大气中的那些元素更喜欢以分子形式漂浮。但一旦分解，它们就会以有趣且令人着迷的方式重新组合——例如，它们会产生各种氮氧化物，包括一氧化二氮，又名笑气——这会导致臭氧层消耗。

如果没有臭氧层，地球很容易受到太阳的紫外线辐射。这并不意味着更快晒黑、更快晒伤和更高的皮肤癌发病率。光合微生物，如藻类，变得脆弱。从本质上讲，它们会被煮熟然后死亡。由于它们构成了食物链的基础层，整个生态系统就会崩溃，并出现大规模灭绝。

对于我们银河系中经常发生的超新星来说，一颗垂死的恒星必须在距离地球大约 25 到 30 光年的范围内，才能剥离至少一半的臭氧层，这足以引发所有上述的坏事事物。

这里有一些可以帮助您晚上入睡的好消息：地球 30 光年内没有已知的超新星候选者。最近的候选者角宿一距地球约250光年，并且没有任何恒星会在其一生中成为超新星候选者并接近地球30光年以内。所以我们在这方面是安全的，至少目前是这样。

然而，随着时间的推移，事情开始变得更加有趣，因为它们往往与对整个生物圈构成生存风险的实体有关。

有趣的事情之一是，我们的太阳系刚刚进入银河系的猎户座旋臂，而旋臂以其超快的恒星形成速度而闻名（因此它们往往会突出）在图片中）。但更高的恒星形成率意味着更高的恒星死亡率——这意味着在我们跨过手臂的一千万年里，我们与恒星靠得太近而感到不舒服的可能性高于平均水平。

一旦考虑到所有这些因素，您最终就会估计每十亿年就会遇到几次潜在致命的超新星。

事实上，一些天文学家认为附近的一颗超新星在 3.6 亿年前引发了大规模灭绝，导致 75% 的物种灭绝。

不要在上面睡觉

但有一个小警告：这种分析仅适用于典型的、普通的超新星。还有一种特殊情况，垂死的恒星被一层厚厚的尘埃所笼罩。当超新星冲击波撞击这些尘埃时，它会释放出大量 X 射线，几个世纪后随之而来的是宇宙射线爆炸。这是一场令人讨厌的二打一：X射线可以传播超过150光年，削弱行星大气层，然后几百年后，宇宙射线完成了这项工作。

然后是 Ia 型超新星，当白矮星（太阳等低质量或中等质量恒星的超致密残余物）从轨道伴星积累物质时就会触发 Ia 型超新星。但白矮星通常又小又暗，所以它们更难被发现，而且它们最终演化成超新星的过程也更加随机。有一天，他们只是闲逛，第二天，他们就把自己变成了核地狱。

值得庆幸的是，最近的候选者是双星白矮星 IK Pegasi，它安全地位于距离我们约 150 光年的地方。

不过，在你过于自满之前，你应该了解伽马射线爆发，它是由中子星合并和超新星爆发引起的。它们危险得多，因为它们的威力极其强大，而且它们的爆炸性能量会集中成窄光束，可以穿透星系超过 10,000 光年。由于伽马射线暴比超新星距离远得多，因此更难以预测和计划。

睡个好觉！

最初发布于Space.com。