参宿四已经进入氦气燃烧阶段,什么时候会爆炸? 它对地球有影响吗?

小夏 科学 更新 2024-03-02

奥陶纪大灭绝发生在 445亿年前,地球上85%的物种灭绝了,造成这种情况的原因有很多。

美国宇航局和美国堪萨斯大学的研究团队表示,奥陶纪大灭绝事件可能是由超新星释放的伽马射线引起的,该超新星在短短10秒内摧毁了地球50%的臭氧层。

当然,还有其他一些理论,但无论如何,每一次距离更近的超新星爆炸对地球物种来说都是一个严峻的挑战。

参宿四位于猎户座,距离地球约640至724光年,根据科学观测,这颗巨大的恒星已经到了暮年,超新星事件即将发生,会对地球产生什么影响?

参宿四是如此之大,以至于如果你把它移到太阳系,参宿四的外围与木星的轨道大致相同,它的质量是太阳的165 至 19 次。

参宿四是猎户座中第二亮的恒星,全天第十亮的恒星,在它形成之初,由于星云中的物质较多,向内坍缩的引力较大,从而引发更多的核聚变,释放出更多的能量。

自从人类观测到参宿四以来,它的恒星亮度一直在正常范围内,视星等约为00 到 13 但自 2019 年 10 月以来,参宿四开始变暗,到 2020 年初只有大约 18 依此类推,之后亮度在短时间内再次上升。

科学家认为,参宿四已经进入了氦燃烧阶段,恒星的寿命与质量的大小有关,通俗地说,恒星的质量越大,燃烧越强烈,寿命越短。

所谓氦燃烧阶段,大意是恒星内部的核聚变物质已经从氢变成了氦,但根据科学研究,质量较小的恒星不会因为核心温度不够高而“燃烧”起来而发生核心坍缩,最终属于热核**型的超新星爆炸。

当氢元素消耗得差不多时,向外膨胀的力暂时低于向内坍缩的力,大质量恒星的力大于向内坍缩的力,再加上高温,足以让氢在核聚变下产生氦气。

当氦耗尽时,它会引发新元素的聚变反应,如铍-8、碳-12、氧-16、氖-20、镁-24、硅-28、硫-32、氩36、钙-40、钛-44、铬-48、铁-52、镍-56。

当元素枯竭,恒星内部没有任何东西被“燃烧”时,向内坍缩的力量将远远超过向外膨胀的力量,导致恒星失去内外平衡,继续向内坍缩,甚至达到光速的20%。

恒星内部的电子被压入原子核后,与质子结合形成中子,大量中子不断汇聚,直到某个临界点被打破。

要讨论这个话题,我们需要从两个方面来,一个是什么时候,另一个是产生的高能辐射是否会“瞄准”地球?

1.参宿四**是什么时候?

参宿四的年龄大约有1000万年,如果此时进入氦燃烧的早期,是不是意味着参宿四至少需要数千万年才能“燃烧”其他元素?

问题在于恒星内部元素消耗的速度,假设氢被消耗了1000万年,这并不意味着这些类型的元素中的每一种都会继续消耗1000万年。

恒星内部涉及核聚变的元素,阶次越深,消耗越快,从硅到铁只需要14天左右,科学家计算出参宿四氦消耗约100万年,碳1000年,未来可以忽略不计。

因此,科学家推测参宿四的时间大约在100万年后,而那个时候人类科学技术将发展到什么阶段,虽然我们现在猜不到,但应该还不错。

2.当参宿四**时,高能辐射会来到地球吗?

银河系中大约有1000亿4000亿颗恒星,恒星的死亡和产生是宇宙中常见的现象,就像地球上的人类一样,一直有人死去,有人出生。

正常情况下,恒星系统之间的距离比较长,其他恒星**产生的高能辐射对另一个恒星系统没有太大影响,但如上所述,美国科学家认为奥陶系大灭绝可能是由超新星**引起的,所以问题的关键在于参宿四的自转轴。

当参宿四的自转轴与地球对齐时,超新星爆炸产生的高能辐射将影响地球,很可能导致物种灭绝,但那将是100万年后的事了。

但幸运的是,参宿四的自转轴和太阳系的方向都在30°以上,所以参宿四的**在100万年内不会对地球构成威胁。

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