超新星爆炸可以有多恐怖?
個人覺得what-if的回答更為形象。以下摘自松鼠會上的譯文:
但超新星能夠做到。向我提及這個問題的物理學家告訴我他推測和超新星相關的數字時的經驗法則是:不管你認為超新星有多大,它們事實上比你想像的更大。
讓我給大家直觀地比較一下:
按照你的視網膜所接收到的能量來算,以下兩者哪個更亮:
1、在一個日地距離以外觀看一個超新星,或者
2、在你眼珠前爆炸的氫彈?
運用那位物理學家的經驗法則可知超新星更亮一些。事實上,它們差了整整九個數量級……
超新星(supernova,SN)爆炸有多恐怖,看它的絕對星等。越小,光度(電磁能量釋放功率)越高,典型的超新星光度曲線如下,
圖片引自英語維基百科Supernova - Wikipedia
簡要說一下分類,根據光譜特徵,常分為type I(無氫吸收線),type II(有氫吸收線)兩大類。由圖知,Ia SN(有硅吸收線),峰值絕對星等超過-19等。Ib SN(無硅吸收線,有氦吸收線)和Ic SN(無氦、硅吸收線),峰值絕對星等達-18等。絕對星等差1,光度差2.512倍。太陽的絕對星等為4.86等,如果把Ia SN放在太陽的位置,那麼它最亮時候是太陽的倍,89億個太陽!type II SN光度普遍小一等,峰值絕對星等在-16到-17等之間,相當於十幾億個太陽!
理論上,沒有這麼多分類,根據爆發類型,僅有熱核爆炸、核坍縮。
- 熱核爆炸(thermonuclear runaway),C-O簡併核白矮星的爆炸。
單簡併模型,白矮星+恆星。白矮星吸積(通過洛希瓣流、公共包層的方式)伴星的物質,最終質量達到錢德拉塞卡極限(約1.4倍太陽質量,若考慮白矮星自轉、磁場的因素,最高可達2.8倍太陽質量),於是引力超過電子簡併壓,引起星體坍縮。坍縮過程,一半的引力能釋放,一半的轉化為熱能,導致星體溫度急速升高。當某區域溫度達到碳、氧聚變溫度(約8億K),點火(指聚變反應),引發失控的熱核反應。原因是正反饋:簡併核的傳熱性非常好,局部熱量可迅速傳導整個星體,所以星體是等溫的。聚變反應敏感地依賴溫度(冪率),溫度升高,反應率冪率地增大,導致溫度進一步升高。接著,極高的溫度帶來極高的熱壓力,產生超聲速傳播燃燒的火焰(flame),所到之處簡併解除(其實,過程非常複雜,如點火位置),短時間內聚變釋放的能量超過了引力束縛能,後果就是星體急速膨脹,最終形成行星狀星雲,沒有遺留物。
雙簡併模型,白矮星+白矮星。具體可以是CO白矮星+He白矮星,CO白矮星+CO白矮星等諸多可能(依賴初始質量、吸積率、星風等)。白矮星因引力輻射帶走軌道角動量最終併合爆炸;或者距離過近,質量大的吸積質量小的,併合前質量大的白矮星達到錢德拉塞卡極限而爆炸。
在熱核爆炸模型,超新星釋放能量僅取決於前身星的質量。可想而知,雙簡併模型能量肯定高於單簡併模型。事實上,人們觀測到某些Ia SN光度不止-19等,竟然達到-21等!可能是雙簡併模型的證據。
2. 核坍縮(core collapse,CCSN),是大質量恆星演化晚期的爆炸。人們一共提出四種類型,鐵核坍縮,電子俘獲,配對不穩定,光致解離。
鐵核坍縮,早期的超新星模型。大質量恆星核合成至鐵元素,形成洋蔥結構。中心是鐵核,再外依次是硅殼層、鎂殼層、氧殼層、碳殼層、氦殼層、氫殼層、氫包層。這個模型認為,Ib SN是無氫殼層、氫包層的大質量恆星爆發,Ic SN是無氦殼層的大質量恆星爆發。硅殼層持續燃燒,導致鐵核質量持續增大(硅聚變並不是合成鐵,但需要硅才能合成鐵,鐵是中子鏈合成的),形成簡併鐵核。爆發則是鐵核質量超過錢德拉塞卡極限,鐵核坍縮,引力能釋放,鐵原子核解離成氦,氦俘獲電子,開啟中子化過程,釋放大量的中微子,帶走了約99%的引力能,核心形成半徑約10km的前身中子星,這些過程的時間只有幾秒!外層來不及反應。核心形成鐵核,光度下降,外層熱壓力減小,引發外層坍縮。
當坍縮的外層物質下降遇到前身中子星時,發生什麼?人們普遍認為,產生反彈的超音速激波!激波向外衝擊,帶走了外層物質(直接爆發機制),解釋了光度曲線急劇上升。然而問題沒這麼簡單,90年代,數值模擬發現激波最終停下來了,炸不開外層物質。大牛們開玩笑,中微子沒準可以復活激波啊。額,隨後考慮中微子流與激波層作用,沒想到真可以講很小部分的能量傳給激波,激波復活了(延時爆發機制)。
電子俘獲,發生在O-Mg核大質量恆星(8-11倍太陽質量),只是將鐵核替換為氧鎂核。簡併核的氧、鎂原子核在緻密的情況下(密度約10^9g/cm^3)俘獲電子,使電子簡併壓迅速減小,於是核心坍縮。
以上是一類爆發機制,簡併核心,不論白矮星(可視為裸露的簡併的恆星核心),還是鐵核、氧鎂核。另一類爆發機制,並不是簡併核心。而是由於某些原因,核心的熱壓力下降,發生引力坍縮。
- 配對不穩定,發生在100倍(上限約140)太陽質量的大質量恆星。這類恆星,當核心溫度數十億開爾文,高能光子對湮滅成電子對。熱壓力迅速下降,引起坍縮,坍縮釋放的引力能提高了光子能量,保持光子對持續湮滅。眼熟不,正反饋!另一個問題,核心是什麼構成的?哈哈,肯定不是鐵了!可能是巨大的氧核,甚至氦核。由於這類核仍能聚變,坍縮的後果導致核心溫度迅速升高,反應率以冪率變大,導致一起類似Ia SN的爆發。星體完全爆炸,從核心到外層被炸飛了,不會形成中子星或黑洞。
- 光致解離,發生在200倍太陽質量或更大的大質量星,核心溫度高到光子能擊碎原子核的程度(100億K)。原子核吸收光子後,碎裂自由的質子、中子(合稱核子)。此時核心就是一鍋質子中子湯,幾乎重現了宇宙大爆炸後1s的情形。當核心全部核子化後,坍縮停止。然而隨著能量逃逸,溫度下降,熱壓力下降,坍縮重新開始,導致質子、中子簡併,此時核心質量超過了中子星質量上限,坍縮得以繼續,最終形成黑洞。外溢的能量以高能光子的形式衝擊外層,是否引起爆發不能確定,也有可能是伽馬暴:原因是黑洞形成後急速吸積核心附近的物質,數十秒內吸積一個太陽質量的物質!部分被吸積的物質運動到黑洞的自轉軸附近產生相對論性噴流(jet).
內部機制講完了,開始答題。SN的光度已經給你直觀的印象,但不夠。題主問有多恐怖,我理解為外面的我們能看到什麼現象。能看到好多:
- 首先,沒有變化。沒錯,在超新星爆炸開始時,亮度沒有變化。理解這點很重要,以太陽為例,我們剛看到的太陽光是什麼時候的?答,八分鐘前。對也不對,它是八分鐘前的,太陽大氣層的光球層發出的。然而,光球的能量來自太陽核心,核心的能量以光子傳到光球需多久?一千萬年!So,為什麼我們在幾十天內看到SN的亮度提高了億倍?Ia SN沒有外殼,傳的快啊。CCSN有外殼,但有激波啊。激波上千公里每秒傳播,幾十天傳到了超新星表面。
- 然後,中微子流。根據延時爆發機制,中微子球在加熱激波後,與物質脫耦(就是作用很弱的意思),以光速如無人之境離開SN,進入星際空間,此刻激波還在外傳了。
- 然後,亮瞎眼的光或者伽馬暴。電子俘獲、鐵核坍縮類型的CCSN,被拋射的外層物質發出亮瞎眼的光。配對不穩定、光致電離類型的CCSN,激波和外層物質作用,發出高能量伽馬射線。
- 然後,放射性元素。亮度達到峰值,能量終於傳到表面,外層物質被拋射到星際空間,發生重核合成過程。元素周期表中,鐵之後的元素是SN爆發後通過中子俘獲合成的,以鐵族的居多。
- 然後,行星狀星雲。拋射的物質冷卻,和星際物質作用,減速,形成行星狀星雲。Ia SN的遺迹僅有行星狀星雲,沒有緻密天體。
- 然後,電磁脈衝。行星狀星雲中的中子星,磁軸和自轉軸不重合,磁極附近的電子產生同步輻射。當磁軸與自轉軸的夾角掃過我們的探測器,接收一次脈衝。
- 最後,X射線。中子星、黑洞,吸積伴星或超新星的垃圾,在它們的赤道附近形成一個類似圓餅的結構——吸積盤。吸積盤面的溫度高達上百萬開爾文,發出X射線。
補充。可能題主沒有從我的描述感到恐怖,如果在太陽處放一顆CCSN(注意,太陽是小質量恆星,結局是CO白矮星,不是超新星),那麼,
- 它爆發時的半徑超過太陽半徑的1000倍,對比,日地距離約為太陽半徑的210倍。所以我們在它肚子里。
- 它爆發時的峰值亮度是太陽的幾十億倍,對比,地球僅接收太陽能量(功率)的20億分之1。相當於我們接收了太陽1s的全部輻射,足以融化地球。
- 每秒鐘,約有上百億的太陽中微子穿過我們的身體。CCSN的中微子便是乘以億,什麼後果?SN1987A在大麥哲倫星雲,離我們20萬光年。爆發時,日本的神岡中微子探測器接收到了3個中微子,所以,我們應該會被中微子打成篩子。
- 如果它是光致解離超新星,能量可能主要以伽馬暴釋放,後果你懂的。
- 亮度達到峰值,開始長達幾百天的放射性元素衰變。有沒有想過,為什麼爆發後的光度曲線那麼長(餘暉),答案正是放射性元素衰變(Ni56,Co56,半衰期一個月)。看一下我給的光度曲線圖,餘暉的絕對星等是多少?沒錯,一般的SN遺留幾個太陽質量的放射性元素(Ia SN是0.7倍太陽質量的放射性元素)!
- 行星狀星雲,不是善類,雖然遠觀好美(激波),它以數千公里每秒的速度向外膨脹。行星狀星雲還是高能宇宙線源,GeV~TeV能量的高能粒子的誕生地之一。
很難形容。我們思考一件事情可以達到如何如何,一般都是利用一個已知的東西去對比。舉個例子,英仙座超新星爆炸,釋放出的能量大約是6.0*10^37J能量。而最強大的極超新星爆炸釋放出的中微子能量可以達到1*10^48J。一次超新星爆炸中的伽馬射線暴,能量級可以達到1*10^45J。
好吧,感謝科學記數法,不然40多個零真的難數。
那麼是什麼概念呢?
我們的太陽,100億年的生涯,總共可以釋放出1.3*10^44J。
而太陽一秒的能量,按照現在人類每年使用能量5*10^20J來算,可以使用大約80萬年。
如果太陽是一顆I I型超新星,如果只是爆炸中兩極地區射出伽馬射線暴,射到地球上,地球無法阻擋這段能量就會被瞬間氣化、等離子體化。
宇宙中越強大的星體越重要,如果沒有黑洞作為星系核心,銀河系會變成一盤散沙。而星體在宇宙中密度太小,超新星爆炸就爆炸了,很難再產生太陽這類恆星。
而沒有超新星,太陽系不會出現。
講一下超新星爆炸的原理。超新星太大了,內部的核聚變反應極為劇烈。它必須保持特別快的反應速度才能維持自身的體積。(越大的恆星生命越短)恆星中,核聚變到了26號元素鐵,就會停止。內部核反應如果停止,無法提供能量,內部開始降溫降壓。也無法提供那麼強大的能量維持自身。由於超新星的直徑超過5光秒,外界的巨量物質就會急速向內部跌落,由於引力提供的加速度,物質的掉落速度達到亞光速,撞擊後引發超大爆炸,一瞬間鐵之後的元素都出來了。甚至出現元素周期表後面幾百位的元素(這些元素會很快衰變),然後兩極地區釋放伽馬射線暴。
糾錯。@無為的回答我認為是對的。
「一個小問題,鐵之後聚變不是停止,而是不再釋放能量,反而吸收能量——能量不足而坍縮,引力勢能轉化動能內能以進一步聚變,聚變還是吸能……正反饋boom~」
謝謝糾正。本人天文學小學生,真的不是那麼懂。
大量的物質重新整合,會形成太陽這種小恆星。
真的很難說超新星爆炸是一種什麼概念,人類最強大氫彈,相比之下,連放個鞭炮都算不上。我們把整個地球的物質能量化了,約等於5.4*10^41J。
人類,還是太脆弱了…目前伽馬射線暴從數千光年外射入內太陽系,我們都絕無生機。這有啥恐怖的,遠的又不影響你
近的,大家一瞬間全都沒了
幾乎沒什麼痛苦
真正恐怖的
是提前告知人類,說離我們最近的超新星要爆炸了,大家都要完蛋了
然後你就可以看到人類的花樣作死和各種亂搞
那才是最恐怖
謝邀。超新星的伽瑪射線輻射到不了地面,頂多在高層大氣里產生氮氧化物幹掉臭氧層,然後太陽紫外線慢慢毀掉生態(奧陶紀大滅絕)。至少可以看完超新星爆發再躲進地洞里直到餓死,或者全民動員鋪防晒膜搶救莊稼。
爆發能量直接烤焦地球需要的距離非常近,按照 @wangyingming的答案,在比鄰星爆一顆超新星可以達到7倍太陽亮度。這麼近的距離範圍內沒有可以爆發為超新星的恆星。
目前已知比較危險的幾個候選者:參宿四可能爆發為超新星,距離地球800光年。WR104自轉軸幾乎指著地球,可能發生伽瑪射線爆,距離地球8000光年。二者的威力基本上處於影響地球生態的門檻水平。而且WR104的自轉軸指向地球有偏角,打到的概率不大。記得有這樣一個問題:沙皇氫彈在你頭頂上爆炸,或者一顆距離你10個天文單位的超新星爆發,你的視網膜在哪種情況下接受的能量更多?
由於這個問題比較特殊,一般人都會選擇後者,計算結果也確實如此。還有個說法是在該位置,僅僅是中微子的輻射就足以使人致命了,但要知道,一個中微子可以毫無障礙的穿過300光年後的鋼鐵而不發生反應,所以可見超新星爆發時播撒的光和熱了。超新星爆發恐怖如斯。
這個問題我覺得大部分人的體會都不會很深。因為宇宙太大。宏觀上的尺度縮小了人們對於超新星的畏懼,我個人認為,雖然大家對黑洞這種性質的天體比較害怕,但是從理論上來說超新星的恐怖之處要遠大於黑洞。
這裡需要說明的一點就是,由於恆星在進化尺想像的如同手雷一般,而更像是一個圓蔥。
知道泡利不相容原理的夥伴們都知道簡併壓的存在,而正是簡併壓成為了阻止恆星坍縮的防火牆。當核心質量超過了錢德拉塞卡極限時,簡併壓不能抵抗自身引力,核心將產生崩塌,如果核心質量大於奧本海默極限,則會產生毀滅性崩塌,形成中子星或黑洞。而伴隨著這一過程,元素由於內部之間的碰撞和反彈(核心質量為鐵元素等重元素導致反彈),會有巨大的能量噴涌而出。這就是簡單的原理介紹。
那麼超新星的恐怖在於哪裡?
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現在主流的科學界認為,超新星爆發瞬間的能量相當於它在整個主序星階段所適當的能量總和。恐怖嗎?你可以計算一下太陽每秒輻射出的能量,再乘以太陽的壽命,沒錯,這些能量能量瞬間噴發出來,尿了沒?不過接下來才是重點,超新星爆發會產生巨大而牛逼的伽馬射線爆,沒錯,你沒有看錯,我冒著生命危險打出了牛逼這個名詞,因為它就是牛逼!!!請記住!!!!伽馬射線爆!!!!!
曾經有一個老師,他說過一句話,外星人都在哪呢?沒錯這個人就是費米,而我現在要鄭重其事的回答他老人家:沒有猜疑鏈,沒有黑暗森林,外星人都被伽馬射線爆乾死啦,乾死啦!
~~現在開始正經~~~
伽馬射線爆是最開始美帝為了檢測我國和毛子國核爆炸而無意間發現的。那麼伽馬射線爆到底有多兇猛?我們可以拿1997年12月14日和1999年1月23日的兩次來舉例,這兩個我比較有印象。1997年那次,核心距離地球120億光年,請看準億這個單位,在爆發1.5秒內,總亮度是除了它以外宇宙亮度的總和。沒錯,是整個宇宙亮度,這次伽馬射線爆一共持續了大概50秒,總共輻射了大概整個銀河系200年輻射的總能量。而這只不過是1999年那次的十分之一而已。
現在理論認為,伽馬射線爆可以基本殺死宇宙一切生命,無論你是三葉草還是歌者。在宇宙中,伽馬射線爆是有規律性的周期出現的,幾乎全天所有方位都在隨時發生這伽馬射線爆,幾乎可以這樣說,伽馬射線爆可以清晰的清除宇宙90%以上的高等生命,而由於伽馬射線爆幾乎每天都發生,因此每一次差不多就會清洗半徑若干光年範圍內的生命,這也是我認為目前地外生命難以發現的根本原因。最好的生存空間存在於大型星系的邊緣地帶。不過可以這樣說,我們死於伽馬射線爆也就是時間上的事。此外,在最新的理論及模擬上得出的數據顯示,3000光年是一個界限,一旦這個距離內發生伽馬射線爆,地球立刻完蛋。當然了,這個只是保守數字,3000光年只是保證地球還能有生命,人類是必死無疑。
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坐車打的字,好累,如果有錯誤請指正。由於手機打字,不能上圖片,排版也不好,大家酬和看。
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第一次編輯:關於伽馬射線爆,其實可以這樣理解:大家以前都玩過街頭霸王吧,裡面肯有一個經典大招——阿擼B,沒錯,一個擼B就是一個光球,其實超新星爆炸也是一個阿擼B,不過它是吸取了相當於把整個宇宙的能量聚集到一點然後給了地球一個連續不斷的擼B,更重要的是這個能量中的一個光子的能量正常能達到我們可見光子能量的幾萬到幾百萬倍,可以這樣講,我們每天都在被阿擼B,只不過距離太遠太遠,擼B累了,能量也基本消耗殆盡了。
如果阿爾法半人馬座超新星暴發,基本等於天上又出現了另一根太陽。要知道,太陽距離我們8光分,阿爾法半人馬座距離地球4.2光年左右,而球體的輻射強度與距離的平方成反比。
補充一下數據計算:
http://baike.m.sogou.com/baike/fullLemma.jsp?max=lid=708548fromTitle=%E8%B6%85%E6%96%B0%E6%98%9F%E7%88%86%E5%8F%91
比如根據這個鏈接給出的數據,該超新星爆發的亮度為5700億個太陽,假設其未知在阿爾法半人馬座,簡單計算可知在地球觀察它與太陽亮度比例為
570000000000x(8/4.2/365/24/60)^2=7.48倍太陽亮度
至今沒人敢問「吃一小勺超新星是什麼體驗」。
除了知乎神級勺子其他物質應該都會等離子化吧
( ′? ??")
那個WR104怎麼沒人提?據說是一顆即將超新星的恆星,而且經過計算伽馬射線暴出的方向正好剛對準藍星。搞不好咱說話這會兒已經爆了,距離是8000光年,肯定在破壞值範圍內。行了撒也憋縮了,收拾收拾包袱趕緊撤(tang ping)吧.....
宇宙空間層面,隨便一個風吹草動對人而言都是超乎想像的恐怖,在那個層次上,不能用恐怖來形容了,應該是「壯觀」。
超新星爆炸可以有多壯觀?
很壯觀,非常壯觀
很久以前我在某度的某吧發過一個帖子,現在我轉發到這邊給大家看看。
這個這個,知乎強人多,輕點撕朕!
「天文學家承認,當船底座海山二將會發生一次超超新星爆炸,而不是超新星。 是什麼超超新星?也被稱為1C型超新星,超超新星的質量是太陽的100到300倍。當超超新星爆炸時,會釋放出令人難以置信的能量,當量相當於超新星爆炸的100倍或更多。 船底座海山二將爆發出大量的伽瑪射線。據科學家稱,如果擊中地球,那麼在大氣層邊緣的輻射量將相當於每平方英里一千噸的核爆炸。 沒有任何東西可以吸收這麼龐大的能量。地球將受到大約2億千噸的能量衝擊。而核戰爭和它比起來只不過是一場焰火晚會。」
相關數據: 太陽質量=1.989×10^30 千克(一般取2.0×10^30 千克)。我們在這裡暫且按2.0×10^30 千克算 超超新星的質量是太陽的100到300倍:按最大的300倍來取值可得出300×2.0×10^30千克=6.0×10^32千克。 愛因斯坦質能方程:E = mc2 和TNT當量計算 一千克物質完全等價於21.48076431 百萬噸TNT 該超新星若是爆發,所有質量完全轉化為能量(事實上不可能完全轉換為能量)則釋放出的能量約等於21.48076431×6.0×10^32百萬噸TNT=1.288846×10^34百萬噸TNT
一光年=9460730472580.8千米 該超新星距離地球7500萬光年:=9460730472580.8×7500=7.0953963 × 10^16 公里 球體表面積公式: S(球面)=4πr^2 該超新星爆發後在7500萬光年輻射的球面積為:6.32649513436537×10^34平方公里 輻射到7500光年的地球時能量密度為1.288846×10^34百萬噸TNT/6.32649513436537×10^34平方公里=0.203721961785605百萬噸當量TNT/平方公里。 地球半徑=6 378.1公里 地球平面投影面積=127800490.577636平方公里 地球承受能量=127800490.577636平方公里×0.203721961785605百萬噸當量TNT/平方公里=26035766.6576388百萬噸TNT .............. 看起來相當之恐怖。20萬噸TNT/平方公里的能量輻射。整個地球要承受20萬億噸TNT的能量輻射。
但是........
我們來看看海山二的資料
海山二 (Eta Carinae) 是位於船底座的一個恆星系統,距離太陽大約7,500至8,000光年。這個系統至少有兩顆恆星,其中一顆是位於恆星生命早期階段,質量大約是太陽150倍的高光度藍變星 (LBV),並且至少已經流失了30個太陽的質量。雖然,它被認為還有一顆質量約為太陽30倍的沃夫-瑞葉星環繞著它較大的伴星,但海山二周圍有巨大厚重的紅色星雲,因而很難直接的發現。它總體的光度大約是太陽的400萬倍,而系統的質量估計超過100倍太陽質量 [3]。在北緯30°以北的地區是看不見這顆恆星的;而在南緯30°,它是一顆拱極星。由於它的質量和生命階段,預期在天文學上不久的將來,它將爆炸成為一顆超新星,目前的估計是從現在開始的10,000年至20,000年。
重點一:海山二周圍有巨大厚重的紅色星雲
重點二:在北緯30°以北的地區是看不見這顆恆星的
重點三:而系統的質量估計超過100倍太陽質量 [3]。
再來看看超新星的資料
超新星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[1]。恆星通過爆炸會將其大部分甚至幾乎所有物質以可高至十分之一光速的速度向外拋散[2],並向周圍的星際物質輻射激波[3]。這種激波會導致形成一個膨脹的氣體和塵埃構成的殼狀結構,這被稱作超新星遺迹。
重點四:可持續幾周至幾個月 重點中的重點:恆星通過爆炸會將其大部分甚至幾乎所有物質以可高至十分之一光速的速度向外拋散
重點一:海山二周圍有巨大厚重的紅色星雲
以至於我們到現在觀察這恆星系統仍然困難重重。超超新星爆發對於這個恆星系統看起來已經是必然。不過這厚重的紅色星雲猶如一幅墨鏡遮擋在我們面前,為我們過濾掉大量的輻射。
重點二:在北緯30°以北的地區是看不見這顆恆星的
大多數人類都在北半球生活。中國更是基本都在北緯30度以北。我們看不見這超新星,就意味著它的輻射不可能照射到我們。至少對於中國人來說。這個超新星若是爆發,一定不會對我們造成首次傷害。
重點三:而系統的質量估計超過100倍太陽質量
雖然有人估算這個恆星大約有300倍太陽質量。我們只能說300倍不太靠譜。300倍太陽質量的恆星一定很年輕。因為他通常只有一百萬年不到的壽命,換句話說,若這顆恆星在真有300倍太陽質量,那麼100萬年前,它多半還未誕生,一百萬年前,它所在的地方還是一片超新星殘骸。(恆星做了超新星的最後一爆之後,拋射出去的物質,在很多年後會再次聚集起來形成新的恆星)它前世的那顆超新星一定比它現在大得多,死亡時的爆發也強大得多(我們有百萬年前地球物種大滅絕的痕迹么?),目前並未真正觀察到有哪顆恆星能夠超過150倍太陽質量。理論上是存在的,而人類從未觀察到過。通常150倍太陽質量的恆星就只能有百把萬年的壽命了。和地球46億年的歷史比起來他們太短命了。
重點四:可持續幾周至幾個月
之前恐怖的能量數據讓我們感到膽寒......每平方公里20萬噸TNT當量的輻射量
不過....我們把TNT當量轉換一下。先前我們用質能方程換算的時候取的是TNT當量的值
我們現在用我們更熟悉一點的單位來表達------千瓦/時 再通俗點說是一度電來表達
1千克物質完全等價於24,965,421,632 千瓦時
1千克物質完全等價於21.48076431 百萬噸TNT
我們掉過頭來把0.203721961785605百萬噸當量TNT/平方公里,換算成為千瓦時/平方公里看看。
結果是236770191.147627千瓦時/平方公里=236.770191147627千瓦時/平方米
我們很容易在網上查到太陽對地球的輻射能量數值。
陽光是地球能量的主要來源。太陽常數是在距離太陽1天文單位的位置(也就是在或接近地球),直接暴露在陽光下的每單位面積接收到的能量,其值約相當於1,368 W/m2(瓦每平方米)
236.770191147627千瓦時/平方米相當於太陽對地球輻射(236.770191147627千瓦時/平方米)/(1368瓦/平方米)=173.077625107914小時。大約就是為南半球增加了一周的太陽輻射量。
當然,若是一周內完成超新星爆炸這個數值也很可怕.......
不過這通常是持續幾周至幾個月。南半球海洋居多。幾周的話可能會引起氣候變化,幾個月才完成超新星爆炸的話。那麼,這個影響也不會很大,畢竟太陽本身就有一定的周期性變化的。
重點中的重點:恆星通過爆炸會將其大部分甚至幾乎所有物質以可高至十分之一光速的速度向外拋散
以上所有種種可怕的數據,都是基於這整個恆星系統,以最大可能的質量,300倍太陽質量。百分之百轉化為能量來進行計算的。而事實 以上所有種種可怕的數據,都是基於這整個恆星系統,以最大可能的質量,300倍太陽質量。百分之百轉化為能量來進行計算的。而事實上恆星通過爆炸會將其大部分甚至幾乎所有物質以可高至十分之一光速的速度向外拋散,注意,這裡是大部分甚至幾乎所有物質向外拋散,說明基本上質量轉化為能量的很少。
基於以上綜述,這個超新星爆發時,應該是其中一個質量大約是100倍太陽質量的主恆星爆發,在幾個月中(這麼大個超新星,幾周肯定爆不完)消耗了大約1%的質量變成能量輻射出來。而後被紅色星雲過濾掉大部分輻射,大約只有10%的輻射得以穿透這片星雲。實際上大約就只有幾個月里,地球接受的能量超過正常接受太陽輻射能量的萬分之一不到。遠遠小於太陽自身的輻射變化。
(嚴正提醒各位高人不要拿上面這段話撕朕,這1%或者10%即便都增加10倍也只相當於地球接受太陽能量的1%,最終結局還是一樣,朕不接受因這兩個百分比的指正)
若是與地球的距離近到3000光年內,並且沒有紅色星雲這副墨鏡。並且這個恆星系主星真的有300倍以上的太陽質量,並且在極短時間內完成爆發。那麼對地球的威脅是真實並且嚴峻的。那樣的話應該會重創整個地球的生物圈,人類依賴仍然能夠得以延續文明,不過夠艱苦。
另外超新星爆發產生的中微子暴對人體儘管不會造成影響,但仍然可以被地球上的3個中微子探測裝置探測到,能夠提供一些預警時間。
這並不是因為中微子可以跑得比光速快,而是對於光子或者其他輻射來說,來地球的路上有阻擋,太陽中心的光子要十萬年才能跌跌撞撞的從太陽中心爬到太陽表面然後在虛空中爽快的奔跑(光子在恆星中心產生,撞上其他粒子被吸收,例如氫原子,其他粒子再因此產生光子,而這個時候產生的光子方向就幾乎肯定不是原來輻射的方向了,如此反覆,直到某個靠近恆星表面的粒子吐出光子,光子才能奔向宇宙),而中微子則是幾乎不受任何阻擋的直接衝出來。並且至少有一種中微子不受引力影響,而光會因引力影響走一點彎路。因此超新星爆發的時候一般中微子風暴先到地球,而後幾個小時甚至幾天其他各種輻射才到達地球。
仔細查詢了其他的一些類似的恆星或者恆星系。銀河系裡類似這樣的恆星或者恆星系只有20幾個,海山二是最有威脅的一個。其他都更遠並且沒有這個大。
這個超新星我們有機會看得,也許就在明天,不過只是一個好風景,不是死神的降臨。
其實,宇宙的宏觀是人類難以想像的,超新星爆炸的恐怖還不及超超新星爆炸,更不及類星體吞噬星系。
其實沒啥恐怖的,一瞬間我們就完成了世界大團結,全都灰飛煙滅了,連疼都感覺不到
不懂裝懂的人強答
別的星系裡的超新星~隨便炸,沒事~就是給天文學家放了個煙火表演,傷不到我們的。
本星系(銀河內),越遠越好,不過一般不在咱們這條懸臂上的都沒啥大問題,除非特別寸的正好趕在它的噴流軌跡上,一般不會有啥大問題~
挨的比較近?祈禱吧~,看爆炸當量,希望別在致死範圍內~
單純往嚇人了說:
首先我們說一下人類製造的有史以來最扯淡的武器,沙皇炸彈。
爆炸半徑不好說,大概就是能讓170公里外的人受到三級燒傷。基本上,你在北京天安門扔一個這玩意,能把天津人弄死一大片。
傳說這東西爆炸的時候把整個歐亞板塊向南推了1厘米,但是也有朋友指出,這數據不對,有的是9毫米有的是7毫米。
反正.....很屌就對了……
嗯這是人類歷史上最屌的武器。
就問你怕不怕!
再然後有這麼一顆星星,距離地球有7500光年這麼遠。
他叫啥我忘了,也不重要。大概有太陽的90倍質量。順便一說,有朋友指出這貨在恆星里其實算個頭比較大的。
然後7500光年是啥概念?
別說7500了,單說一光年都是一個讓平常人人無法想像的尺度。
光一秒能走30萬千米。這個距離大概等於一架民航客機晝夜不停飛14天,繞地球赤道飛七圈半。
嗯這是一秒,一年呢,就是這個數字乘60乘60乘24乘365。
大概就是坐著民航客機飛121萬年。
這個距離再乘個7500倍,就是7500光年啦!
民航客機大概得飛90多億年吧……
順帶一提現在的太陽也就50億歲。
反正就是這麼個距離。
為啥要說這個?
嗯大概是,如果這個鳥恆星不開心來個超新星爆炸的話,如果地球不幸處於它兩極的射線軸上......
整個地球的所有生命都得完蛋。
現在還覺得沙皇炸彈嚇人嗎?離人類足夠遠,則它只是一個可以被觀察到的天文現象,
離人類足夠近,那就是一場毀天滅地的大災難
這個問題沒有意義。
因為對於大多數人來說,連地球有多大,這個概念都沒有,更別說什麼超新星了。我看了一下那些高票答案,基本都在說數據,說爆炸半徑,能量,等等。有意義嗎?當一個東西超出你的認知的時候,再多的數據都是扯蛋。比如說,某恆星質量是太陽的50倍,那到底是多少?你能有這個概念嗎?你沒有,因為你對太陽質量沒概念。有人說,大概十萬億億億噸,那到底是多少?你能有這個概念嗎?你沒有,因為你對億億億這個數量級沒有概念。還需要繼續舉例嗎?沒必要了,因為一個物理量的組成是單位和數量,而超新星這種東西,要麼它的單位你無法理解,要麼它的數量級你無法理解。有些人看見數據後說,啊,好厲害啊。那只是在對著1後面那長長的一串0在感嘆,但他腦海里根本沒有任何東西。我也看過不少比較物質大小的視頻,小到希格斯玻色子,大到已探知的全宇宙,一個一個比過去。當時我看到地球跟太陽比起來非常小,而太陽和視頻後來出現的恆星比又非常小。之後就是越來越大的恆星……看完之後我再想回想起地球到底有多大時,我迷茫了。多大?是一個手機屏幕那麼大,還是半個?還是只有一個像素那麼大?無法想像。就好像,對於一個每天3頓都沒保障,睡在天橋底下的人來說,擁有王健林的資產是無法想像的。就好像,對於一隻一次出門只能拖回一粒米的螞蟻來說,拖動一袋米是無法想像的。就好像,對於一個身高只有1米多不到2米,體重一百多不到兩百斤的人來說,超新星爆炸是無法想像的。
推薦一個科普紀錄片《How the Universe Works》,中文名《宇宙如何運行》, 第一季中的超新星一集對於這個問題說的很詳細。 目前已出到第四季,感覺是目前最好的宇宙類科普作品。
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