公元1604年，天文學(xué)家開普勒親眼目睹了一次超新星爆發(fā)，這也是人類最后一次目睹宇宙中恒星的爆炸現(xiàn)象。20世紀(jì)初，科學(xué)家通過放射性相關(guān)研究和愛因斯坦的廣義相對論，對恒星的形成和演化規(guī)律有了更深入的了解。這使得恒星物理學(xué)成為一門新興的科學(xué)分支。根據(jù)恒星演化模型，質(zhì)量超過太陽的恒星在晚年會因為氫元素的耗盡而發(fā)生劇烈爆炸，瞬間釋放出的能量相當(dāng)于過去幾十億年的總能量，這就是超新星爆發(fā)。
根據(jù)天文學(xué)家的共識，如果如此龐大的能量釋放發(fā)生在太陽系附近，其產(chǎn)生的光和熱將足以摧毀地球的大氣層，蒸發(fā)地球的海洋。高能輻射將像紫外線消毒燈一樣掃過地球，對人類和其他地球生命來說將是毀滅性的。
超新星爆發(fā)一直被認(rèn)為是威脅地球生命的宇宙天文事件，與較慢速度的小行星襲擊不同，超新星爆發(fā)后以光速傳播的高能輻射本質(zhì)上是無法預(yù)測和防御的。最令人不安的是，超新星爆發(fā)可能距離地球并不遙遠(yuǎn)，甚至可能已經(jīng)發(fā)生。
在距離地球640光年的宇宙深處，存在著一顆紅超巨星，它被稱為參宿四。這顆恒星的體積是太陽的7億倍，如果與太陽互換位置，它的邊界將達(dá)到木星軌道附近。然而，更值得注意的是它的壽命，因為質(zhì)量越大的恒星壽命越短。
像參宿四這樣的紅超巨星，其內(nèi)部的核聚變速度是太陽的2000多倍。對于已經(jīng)存在了1000多萬年的參宿四而言，此刻內(nèi)部的氫元素已經(jīng)接近耗盡。2019年末，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)參宿四的亮度驟降了35%。這一切預(yù)示著這顆恒星當(dāng)前處于極不穩(wěn)定的狀態(tài)，許多人認(rèn)為參宿四即將滅亡。然而，天文學(xué)家并不完全認(rèn)同這種觀點。
恒星內(nèi)部的光子并非直線向外傳播，而是在向外擴(kuò)散的過程中與帶電粒子碰撞，曲折緩慢地前進(jìn)。因此，當(dāng)人類天文學(xué)家觀測到恒星核心區(qū)域亮度變化時，實際上已經(jīng)是幾十萬年前的事情了。
短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)恒星內(nèi)亮度的突變，通常意味著恒星盤周圍存在塵埃顆粒物。當(dāng)這些顆粒物繞著參宿四公轉(zhuǎn)到地球和恒星之間時，參宿四的亮度會驟降。當(dāng)塵埃公轉(zhuǎn)到其他位置時，參宿四的亮度又會恢復(fù)對于正常的超新星爆發(fā)，我們還沒有發(fā)現(xiàn)確鑿的證據(jù)表明地球受到直接威脅。超新星爆發(fā)通常發(fā)生在距離地球較遠(yuǎn)的地方，而它們產(chǎn)生的輻射會在傳播過程中逐漸減弱。此外，宇宙中的恒星和行星分布極為廣泛，地球遭遇到直接的超新星爆發(fā)的概率非常低。
然而，我們也不能排除未來可能發(fā)生的超新星爆發(fā)對地球造成一些間接影響的可能性。例如，如果距離地球較近的恒星發(fā)生超新星爆發(fā)，其輻射和宇宙射線可能會對地球的電離層和大氣層產(chǎn)生影響。這可能導(dǎo)致電離層的電離程度增加，從而對無線通信和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)造成干擾。此外，宇宙射線的增加也可能對航空飛行員和太空飛行員的健康構(gòu)成一定風(fēng)險。
我們目前對這些潛在影響的了解還相對有限，因此需要進(jìn)一步的研究來確定超新星爆發(fā)對地球的實際影響。天文學(xué)家和科學(xué)家們一直在努力觀測和研究宇宙中的恒星演化和超新星爆發(fā)過程，以增加我們對這些現(xiàn)象的了解，并為未來可能發(fā)生的超新星爆發(fā)做好準(zhǔn)備。
