比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

太阳对于整个太阳系来说巨大无比,它的质量占整个太阳系的99%。可是放眼整个宇宙,只能说太阳之外还有恒星,而且是比它大很多的恒星。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

太阳的结构示意图


这其中就是非常著名的一颗晚年恒星——参宿四天文学家之所以对它十分关注,是因为指不准哪天它就爆炸了!可以说它是潜伏在宇宙中的危险分子。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

参宿四


参宿四

参宿四的名字简单直接,就是参宿的第四颗恒星,当然,也可以叫它猎户座α星这是宇宙中最亮的恒星之一,在夜空可以用肉眼看见它。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

猎户座α星


同时它也是一颗巨无霸恒星,直径887 203 或955 217 D ,质量是11.6 + 5.0 或 11.6 - 3.9 M 这个符号代表太阳,因为参宿四与太阳的距离为大约700光年,它本星的位置一直不太能确定,所以关于它的大小只能维持在一个范围内,参宿四的体积大约比太阳大15亿倍。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

参宿四和太阳


如果将太阳换成参宿四,包括地球在内的前六颗行星全部都会被吞没,就只剩下土星、天王星和海王星在外面。参宿四并不是猎户座最亮的那颗,最亮的是参宿七,也就是猎户座β星参宿四天狼星南河三组成一个大三角,在夜空中很容易被发现,被人们称为冬季大三角

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

“冬季大三角”


它之所以这么亮这么大,是因为参宿四已经步入了自己的老年期——超红巨星说出来可能不信,参宿四的年纪只有几百万到几千万年,同太阳的46亿年相比,它是个弟弟。但是它的命运基本上已经走到了末路。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

恒星的演化


为何它的寿命这么短呢?这是因为恒星的发光发热来自于自身的氢核聚变,恒星体积、质量越大,核聚变的速度也就越快,它的寿命也就越短参宿四此时就是在回光返照,将自己能够消耗的能量全部消耗殆尽,因此才会散发出巨大的光亮与热量。那么参宿四的命运到底会有怎样的进展呢?

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

参宿四


超新星爆炸

恒星的一生有限,可是对于人类来说也是很久远的,我们不可能连续不断地观察一颗恒星,从它出生到死亡。就拿我们最熟悉的太阳为例,它的寿命大约有100亿年,现在才刚刚走完自己的一半,还有大约50亿年的时间够它挥霍。

人类当然不可能为了得到一个恒星的演化路线苦等50亿年的,于是我们通过观察太空中不同阶段的恒星,总结出了恒星的一生。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

美丽的恒星


无论是太阳也好还是参宿四也好,都是诞生在一片星云之中,通过粒子的聚合形成了恒星二者也同样会经历一个稳定的主序星时期,期间,它们会稳定输出。由于质量的差别,二者后来的演化路线会完全不同。

参宿四的主序星时期比起太阳来说很短,只有区区几百万到几千万年,然后步入了自己的老年期,成为了一颗超红巨星太阳则会继续下去,直到大约50亿年后成为红巨星

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

“恒星的一生”


参宿四现在正在不停地膨胀,所以人类观测到的数据总在不停地变化。在它的内核,氦正在核聚变为质量更大的物质,而它仅剩的一点氢也在肆意消耗。这就导致参宿四内部在收缩,而外部在膨胀,最后整个星体承受不住这个合力差,发生坍缩。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

超新星爆炸


因为质量实在是太大了,参宿四会发生惊天动地的变化——超新星爆炸。爆炸会将参宿四内核外的部分的全部甩出去,留下光秃秃的内核。

参宿四的归宿

天文学家根据观测到的演化过程,根据恒星的质量得出了三个结局。以8个太阳质量8 M 为分界线,小于这个质量的恒星,不会发生超新星爆炸,只会发生坍缩,留下内核。这个内核已经失去了一切产生能量的能力,仅靠最后残余的能量发出惨白微弱的光,叫做白矮星

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

白矮星


我们的太阳就是这个结果。参宿四的质量在太阳的十倍以上,它会是另一个演化路线,在超新星爆炸之后内核成为中子星

中子星是宇宙中引力第二强的天体,也是密度第二大的天体,小小的一立方厘米,质量在1亿吨以上。这样巨大的引力,就连光都没办法顺利逃脱,在中子星的引力范围内,光不会沿直线传播,会出现一定的曲率。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

中子星


由于超新星爆炸能量太过于巨大,有些中子星会残留一部分,形成脉冲,因此这类中子星又称为脉冲星不是每一颗中子星都是脉冲星,但脉冲星一定是中子星。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

脉冲星


既然中子星是宇宙中密度第二大的天体,那么谁是第一呢?密度最大,引力最大的天体当属黑洞,就连光也无法逃离。目前人类观测到的黑洞很少,因此天文学家也不能确定中子星与黑洞的形成质量差距。不过就观测到的数量来看,参宿四大概率是成为一颗中子星。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

黑洞


由于参宿四已经位于自己的晚年,它可能随时就发生超新星爆炸了,这只是时间上的问题。我们最关心的是,它何时爆炸,爆炸对地球是否会有影响。

爆炸的时间与结果

一般来说,越是质量大的恒星,它在晚年呆的时间就越短。从2019年开始,天文学家就发现,参宿四不再像以前那样亮了。这说明,参宿四表面的氢已经消耗得超不多了,它开始进入死亡倒计时。虽然它的演化速度算是恒星里面比较快的,但是在以百万年为单位的宇宙,这个衰亡过程也是需要时间。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间


根据人类观测各种形态的恒星得出的演化路线,参宿四这种质量的恒星,会经历大约10万年的衰亡期,然后迎来自己的超新星爆炸爆炸之后,它成为一颗中子星。但是这并不是参宿四真正的结局,有没有想过为什么恒星的死亡爆炸会被称为超新星爆炸?这是因为,一个恒星的死亡意味着另一颗恒星的新生。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

"参宿四爆炸"


1987年,人类第一次观测到麦哲伦星云中形成了一颗恒星,而星云就来自恒星在超新星爆炸中甩出来的部分。也就是说,没有老恒星的消亡,就不会有星云诞生,没有星云也就不会有新生的恒星诞生。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

大小麦哲伦云


一切都是物质的传递,如同一场场仪式,让宇宙生生不息。参宿四的命运已经注定,它会在爆炸中消亡,但另一颗恒星会因为它的爆炸而出生。人类想要目睹参宿四的爆炸过程,恐怕要等10万年之后了,不过这个爆炸会对地球产生什么影响吗?

对地球的影响

以参宿四的体积和质量,它的爆炸会产生很大的能量。第一波出现在宇宙中的物质是中微子,它会比爆炸产生的光更快到达地球,不过中微子不具备伤害能力,它只是形成物质的一种基础组成而已。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

中微子


中微子会比光快大约3个小时。第二波出现的物质就是光子,光具有波粒二象性,因此它具备能量。只不过参宿四距离地球大约700光年,等超新星爆炸的光到达地球,已经是爆炸发生700年以后了。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

光具有波粒二象性


超新星爆炸最大的影响是伽马射线,它被称作生命的大敌,能够改变DNA双螺旋结构,让生物发生基因突变。更重要的是,我们赖以为生的臭氧不可能百分百抵抗伽马射线,它们会被伽马射线分离。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

伽马射线


真正保护地球不被伽马射线困扰的,是地球的磁场。伽马射线进入地球的磁场后,会发生偏折。但是,磁场有一定的限度,如果伽马射线太过于强烈,比如伽马射线暴来临,地球磁场也挡不住。

比太阳大15亿倍,危险的参宿四随时可能爆炸?科学家给出时间

地球的磁场


庆幸的是,伽马射线在50光年处就会失去大部分能量,也就是说距离地球50光年以外的超新星爆炸都不会对地球有什么影响。因此科学家们表示,大家可以放心,参宿四要再过大约10万年才会爆炸,而且爆炸对地球也没有太大的影响。唯一的影响可能是,夜空会失去一颗明亮的星星。

展开阅读全文

页面更新:2024-05-01

标签:伽马射线   中微子   中子星   猎户座   太阳   超新星   恒星   科学家   宇宙   危险   地球   质量   时间

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2008-2024 All Rights Reserved. Powered By bs178.com 闽ICP备11008920号-3
闽公网安备35020302034844号

Top