一颗恒星在深空爆炸，使附近的行星变成燃烧的砾石
超新星摧毁附近岩石行星的图示。（图片来源：Mark Garlick/科学图片库/Getty Images）
当明亮的参宿四爆炸时，这将是一个令人印象深刻的景象。被称为超新星的恒星爆炸将比任何行星都亮，几乎和满月一样明亮。它在白天是可见的，你可以在午夜的灯光下看书。它会像所有超新星一样，在消失之前持续几个月。
但这并不危险。为此，它必须更加接近；参宿四距离我们大约650光年。那么，是否有任何恒星对我们构成威胁？
为了估计超新星离地球有多近才能对地球造成严重破坏，我们必须研究超新星的破坏能力。
首先，爆炸本身会产生冲击波。但相信我：如果你离超新星足够近，以至于担心冲击波，那么你离前超新星恒星足够近，已经受到了致命剂量的辐射，你真的应该很久以前就搬走了。
接下来是可见光。尽管它可能令人印象深刻并导致失明，但它不会成为破坏我们星球的因素。
说到能量输出，超新星发射的绝大多数能量都是以中微子的形式存在的，中微子是一种几乎从不与物质相互作用的幽灵粒子。事实上，现在有数万亿中微子穿过你的身体，我打赌你甚至没有注意到它们。所以，即使你脸上有超新星的中微子，也不会打扰你。
但是其他波长的光呢，比如X射线和伽马射线？好消息是，超新星往往不会产生大量的高能辐射。但坏消息是，这只是相对意义上的。在任何合理的绝对尺度上——比如有多少伽马射线将穿过大气层——它仍然是一吨高能辐射。
最后，还有宇宙射线，即加速到接近光速的粒子。超新星能够产生大量的宇宙射线，这会造成一些严重的破坏。
一个动画显示了一颗核心坍缩超新星，它产生了一颗中子星或一个黑洞。（图片来源：INAF/Maurice HPM van Putten等人，ApJL，2024）
爆炸半径
那么，是什么让所有这些X射线、伽马射线和宇宙射线对地球如此有害呢？这些形式的辐射具有足够的能量，可以撕裂分子氮和氧。地球大气层中的这些元素更喜欢以分子的形式漂浮。但一旦分解，它们就会以有趣而迷人的方式重新结合——例如，它们会产生各种氮氧化物，包括一氧化二氮，也就是笑气——这会导致臭氧层的消耗。
没有臭氧层，地球很容易受到太阳紫外线辐射的影响。这并不意味着更快的晒黑、更快的烧伤和更高的皮肤癌症发病率。光合微生物，如藻类，变得脆弱。本质上，它们会被煮熟并死亡。由于它们构成了食物链的基础层，整个生态系统崩溃，导致大规模灭绝。
对于我们银河系中经常发生的超新星，一颗垂死的恒星必须在距离地球大约25到30光年的范围内，才能剥离至少一半的臭氧层，这足以引发上述所有坏事。
这里有一些好消息可以帮助你在晚上入睡：在距离地球30光年内没有已知的超新星候选者。最近的候选者Spica距离我们约250光年，在它们的一生中，没有恒星会成为超新星候选者并接近地球30光年以内。所以我们在这方面是安全的，至少目前是这样。
然而，随着时间的推移，事情开始变得更加有趣，因为它们往往与对整个生物圈构成生存风险的实体有关。
有趣的是，我们的太阳系刚刚进入银河系的猎户座旋臂，旋臂以其先进的恒星形成速度而闻名（因此它们在图片中往往很突出）。但是，恒星形成率越高，恒星死亡率就越高，这意味着在我们需要跨越的1000万年里，靠得太近而无法舒适的几率高于平均水平。
一旦你考虑了所有这些因素，你最终会得到每十亿年几次潜在致命超新星相遇的估计。
事实上，一些天文学家认为，附近的一颗超新星在3.6亿年前造成了大规模灭绝，导致75%的物种死亡。
双面板图像。在左图中，数十个小星系散布在太空的黑色背景上。在中心的左边，有一个长长的红色弧线。在它的左边是一个由几个白色星系组成的星团，看起来像一个发光的球体。在中心的右侧，左侧的红色弧形和发光的星系球体似乎是镜像的。右侧弯曲和扭曲的星系图像用白色框突出显示。线条从盒子的角落延伸到右侧面板，显示了弯曲星系的放大视图。三个微弱的光点被圈出。
詹姆斯·韦伯太空望远镜观测到的引力透镜超新星。（图片来源：美国国家航空航天局、欧洲航天局、加拿大航天局、STScI、B.Frye（亚利桑那大学）、R.Windhorst（亚利桑那州立大学）、S.Cohen（亚利桑那州立本科）、J.D'Silva（西澳大利亚大学珀斯分校）、A.Koekemoer（太空望远镜科学研究所）、J.Summers（亚利桑那州立大学生）。）
别睡了
但有一点需要注意：这一分析仅适用于典型的普通超新星。还有一种特殊情况，垂死的恒星被一层厚厚的尘埃所笼罩。当超新星冲击波撞击尘埃时，它会释放出大量的X射线，几个世纪后还会爆发宇宙射线。这是一个令人讨厌的双重打击：X射线可以传播超过150光年，削弱行星大气层，然后几百年后，宇宙射线完成了这项工作。
然后是Ia型超新星，当白矮星——像太阳这样的低质量或中等质量恒星的超密度残骸——从轨道伴星积累物质时，就会触发Ia型超巨星。但白矮星通常又小又暗，所以它们更难被探测到，而且它们向超新星的最终演化也更加随机。有一天，他们只是闲逛，第二天，他们就把自己变成了核地狱。
幸运的是，最近的候选者是双星白矮星飞马座IK，它安全地坐落在大约150光年之外。
不过，在你过于自满之前，你应该了解伽马射线爆发，这是由中子星合并和超新星引起的。它们更危险，因为它们非常强大，它们的爆炸能量集中在狭窄的光束中，可以穿透星系10000光年。由于伽马射线爆发比超新星更远，因此更难预测和规划。
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