天狼星是蓝巨星,寿命只有10亿年,如果天狼星超新星爆发,地球会怎样?
从地球上看,在夜晚晴朗的夜空中,我们一般都能看到几颗最为明亮的星星,其中最亮的当属金星,然后是木星,不过这两颗星星都是太阳系内的行星,由于距离地球很近,从上面反射的太阳光线,在还没有衰减多少后就到达了地球,因此从地球上看非常明亮。
天狼星系统而在夜空中,真正意义上最亮的恒星,那就是天狼星了。
天狼星实际上是一个双星系统,由天狼星A和B所构成,它们距离地球约为8.6光年,除了比邻星外,天狼星可以说是距离地球非常近的恒星了。
在天狼星双星系统中,天狼星A是一颗蓝矮星,质量大约为太阳的2倍多,直径是太阳的1.7倍,亮度要比太阳亮很多,达到太阳亮度的23倍。
相对天狼星A来说,天狼星B就显得暗淡得多了,其质量和太阳相当、大小与地球相当,我们平常所说的天狼星,一般指的都是天狼星A。
两颗恒星的平均距离大约为20个天文单位,二者围绕它们共同的“质心”,大约每50年旋转一圈。
有人提出,天狼星既然距离地球非常近,而且寿命要比太阳短很多,如果在未来发生超新星爆炸,地球会不会受到影响?
这个问题非常有意思,我们不妨简单分析一下。
超新星爆发的基本条件提到超新星爆炸,指的是大质量恒星在生命末期阶段,由于内部核聚变逐渐变弱,恒星外部物质在自身重力作用下,发生剧烈的坍缩,在大量物质向内挤压的过程中,会极大提升恒星内核的压力和温度。
一方面会在恒星内部重启核聚变,另一方面这些核聚变属于不可控状态,强烈的不可控核聚变,会在某个特定时段迸发出强烈的能量,使恒星外部组成物质出现大规模的剥离,从而形成“爆炸”的产生,最终形成超新星爆发。
大质量恒星在经历超新星爆发之后,其核心会继续发生坍缩现象,最终形成中子星甚至黑洞。
从上面超新星爆发的主要进程可以看出,并非是所有的恒星在生命末期都会产生超新星爆发,而只有大质量的恒星才可以,天文学家们认为,只有质量达到太阳的8倍以上的这部分恒星,在演化的后期才有可能发生超新星爆发,因此,对于天狼星来说,其质量还远远达不到这个标准,是不可能自发地产生超新星爆发这种现象的。
Ia型超新星爆发为什么这里我提到“自发”这个字眼呢?
这主要是说明,如果单纯依靠天狼星A或者B自身的力量,是不会形成超新星爆发的。
但是,这里面有一个“意外”的情况,那就是Ia型超新星爆发。
所谓Ia型超新星爆发,是专门针对白矮星来说的,指的是白矮星通过撕扯、吸收其伴星的物质,从而增加自身的质量,最终达到相应的爆发极限,最终形成的一种超新星爆发的情况。
由于这种类型的超新星爆发,其释放的能量很大,在宇宙空间中所形成的亮度极高,而且会呈现一定的周期性变化,科学家们只要测出 la 型超新星在地球上的观测亮度,同时测量确定出这种超新星的亮度随着时间而变化的曲线,另外再结合所在星系的红移数值,我们就能推导出刚刚爆发这种超新星爆发所在星系距离地球有多远了。
正因为这种特性和应用,Ia型超新星爆发,被天文学家们誉为宇宙中的“标准烛光”。
在天狼星系统中,恰好有一颗白矮星,即从地球上看很不起眼的天狼星B,一旦在未来某个时期,有其他星体靠近它,由于它强大的引力,当靠近到一定程度以后,就会撕扯并吞并这个星体,即使是比它大很多的天狼星A也不能幸免。
假如天狼星A非常靠近天狼星B,天狼星B吞噬的物质质量加上本身的质量超过1.44倍太阳质量(钱德拉塞卡极限)后,天狼星B这颗白矮星将会向着中子星方向迅速发展,在此过程中,在很短的时间内就会激发出强烈的核聚变反应,向外界释放巨大的能量,从而将恒星组成物质大量抛洒在宇宙空间中,形成壮观的超新星爆发。
对地球会有影响吗?
假如这种情况发生,对地球来说绝对不是什么好事。
因为Ia型超新星爆发之时,超新星所表现出来的亮度,可以达到太阳的50亿倍,大量的激波、高能粒子将以非常快的速度向外界扩散,由于地球距离天狼星很近,几年之后这样的高能粒子和强大能量就会到达地球,地球上的生态系统、各种生物都不可以抵挡住这种冲击,整个地球将会被“烤干”,大气层也将不复存在。
不过,我们应该看到,在正常情况下,天狼星A和天狼星B的距离有30亿公里之遥,它们以相互环线的方式作稳定的运行,基本上不可能出现相撞或者非常靠近的情况。
而出现Ia型超新星爆发的情况,只能等到天狼星A进入生命末期,即红巨星阶段之后,大量恒星外围物质被抛射到更远的轨道上,形成新的星云团,这些星云团如果飘散到天狼星B附近时,才有可能被天狼星B所吸收,最终有条件达到钱德拉塞卡极限,从而诱发超新星爆炸。
而要等到这种情况的出现,估计也得到10亿年之后,在这样一个漫长的过程中,天狼星和太阳系的相对位置或许已经发生了重大变化,说不定地球上的人类,也早已经寻找到了其他宜居星球,一切都充满了变数,现在考虑这个问题就没有什么意义了。