參宿四一旦爆炸,將是人類的末日?

擁有10個太陽,那是后羿射下九日前的神話世界;

擁有6顆恆星,那是50光年外,北河二的六星世界;

擁有三星系統,那是科幻中的三體世界;

擁有雙星系統,那是多數恆星的普遍世界;

只有一個恆星,這是我們太陽系的世界,宇宙間的少數派。

所以,總有一些執念的天文學家,一直在尋尋覓覓太陽的伴星,為人類世界找到第二個太陽。

其實,用不著費勁尋找——因為就在我們周圍幾百光年範圍內,存在著諸多顆隨時都會出現——超新星爆發的末日恆星。

從地球觀測角度看,一旦爆發,亮度絕對可以與日爭輝,看起來就像第二個太陽。

在這個末日恆星名單中,參宿四無疑名列前茅,鼎鼎有名。

參宿四,這名字當然是中國古代觀星師起的,英文名為Betelgeuse,天文學家一般叫它獵戶座α(α Orionis或α Ori)。

它是全天第9大亮星,獵戶座第二大亮星,只比鄰近的參宿七暗淡一點。

假如人眼能夠看到所有波段的光,那它就是全天最亮的恆星。

既然叫它【獵戶座α】,當然就位於獵戶座。這顆恆星標示著冬季三大角的頂點、冬季六邊形的中心。

  • 參宿四距離我們有多遠?

ESO使用ALMA(阿塔卡瑪大毫米/亞毫米陣列)最新測量,約為724光年,此前多年沿用640光年。

▲2017年6月,ESO歐洲南方天文台動用ALMA(阿塔卡瑪大毫米/亞毫米陣列)最新拍攝的參宿四,這是參宿四迄今為止解析度最高的圖像,也是該天文望遠鏡首度清晰觀測到的恆星表面。

  • 問題來了,為什麼說它最有可能成為我們天空中的第二個太陽呢?

因為參宿四就是一顆末日恆星,具體來說,正處在紅超巨星狀態。

  • 什麼是紅超巨星?

簡單來說,就是恆星演化末期一種特殊的末日恆星,質量不是最大,但體積卻是最大的恆星。

一般來說,質量超過10倍太陽質量的恆星,最終就會演化成紅超巨星。

  • 像參宿四就屬於典型的紅超巨星。目前,它到底有多大呢?

說出來嚇人!半徑是太陽半徑的1180倍。

如果把它乾坤大挪移,搬到太陽的位置,那麼它的表面就會蓋過地球、火星,抵達木星。

說得再直觀些,如果把地球變成直徑1毫米的袖珍珍珠,等比例壓縮後,我們太陽會有一個柚子那麼大,那麼參宿四有多大?一座9萬人體育場那麼大!

▲從ESO公布構想圖可以看出,參宿四擴散的氣泡延伸範圍,相當於從太陽一直延伸到海王星,大約需要5個光時的跨度。

這麼大體積的紅超巨星,質量會有多大?

質量不到20個太陽質量——這是宇宙間一個典型的虛胖子。

  • 有人問了,說了這麼多,跟第二個太陽有啥關係?

關係大啦!因為紅超巨星隨時都可能爆炸!

事實上,參宿四就是個典型的紅超巨星,這就意味著隨時都會出現超新星爆發。

也就是說,這個宇宙超級虛胖子隨時都會爆炸。

  • 爆炸威力有多大?

根據演化模型計算,它一秒鐘所釋放的能量相當於太陽窮盡一生產生的能量!產生電磁能量高達 10^43 焦耳,產生動能高達2 × 10^44焦耳!

這時候,從地球上看,參宿四發生超新星爆發產生的視亮度相當於滿月,當然無法達到太陽耀眼的程度。

所以,客觀來說,到時候天空中出現第二個太陽,並不準確。出現第二個月球,倒是貼切。

最壯觀的是,超新星爆發形成巨大的衝擊波,足以跨越4光年以上。隨後逐漸冷卻形成絕美的超新星遺迹。

就像著名的M1蟹狀星雲,就是典型的超新星遺迹(或叫超新星殘骸)。

每一次絕美的死亡,同時也宣告一次新生。

一旦參宿四發生超新星爆發,外層就會擴散成超新星遺迹,內核就會蛻變成超新星——一顆中子星。

  • 一旦參宿四爆發,會對地球構成危險嗎?

根據天文學家估計,任何距離地球25光年之外的超新星爆發,都不會危害到地球和人類。而參宿四遠在724光年之外!

另外,參宿四也不太可能產生伽馬射線爆發,即使釋放X射線、紫外線輻射等因為距離遙遠,完全可以忽略不計。

因此,曾經一度網路盛傳——瑪雅預言2012年世界末日正是參宿四大爆炸的謠言,當然不攻自破,毫無道理可言。

  • 問題是,參宿四到底何時會爆發?

這個很難說,參宿四就像一顆超級炸彈一樣,隨時都可能爆炸!畢竟參宿四作為紅超巨星,已經超過4萬年了,離開正常又穩定的恆星隊列已經上百萬年了。

下一秒爆發或者100年後,甚至數百萬年之後,都有可能。

還有一個可能,就是已經爆發了,只是我們還不知道。因為地球還在光錐之外,至少需要724年,我們才能觀測到。

這是對「光錐之內才是命運」的最好詮釋。


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