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眾所周知，超新星很危險，那我們距離它多遠才算安全？

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2022年3月23日 -
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離超新星的安全距離是多少？
藝術家視角的超新星爆發。 如果要從這樣的超新星爆炸中生存下來，地球距離這顆超新星的安全距離應該是多少呢？請閱讀本文知曉答案。 圖片來源：史密森內幕
離超新星的安全距離是多少？
超新星是大質量恒星的一種劇烈爆炸現象。 如果我們的太陽以超新星形式爆炸，產生的沖擊波雖然可能不會燒毀整個地球，但會讓地球面向太陽的那一面沸騰。 科學家估計地球的整體溫度，屆時將會升高到太陽正常表面溫度的15倍左右。 並且地球將會脫離原軌道，因為太陽質量的驟降將導致地球飄向太空。 顯而易見，如果太陽以超新星形式爆炸，8光分的地日距離絕不安全。 但幸運的是，我們的太陽並非是那種注定以超新星形式爆炸的恒星。 但太陽系之外的其他恒星卻有可能，那麼最近的安全距離是多少呢？根據NASA的說法，如果超新星跟地球距離在50光年以內，我們將感受到它的破壞性影響。 
如果超新星在地球附近爆炸將會發生什麼？
假設一顆恒星在地球的危險距離內爆炸，比方說超新星距離我們30光年的位置。 哈佛-史密森天體物理學中心的高級天文學家 Dr. Mark Reid說：
距離我們30光年左右的超新星爆發，將會對地球產生巨大的影響，可能會是大滅絕。 X射線和高能伽馬射線將破壞保護我們免受紫外線傷害的臭氧層。 它還會電離大氣中的氮和氧，生成大量煙霧狀的一氧化二氮。 
另外，如果一個超新星在30光年內爆炸，浮遊生物和珊瑚群落，會被特別影響。 這樣的事故會銳減海洋食物鏈的基礎。 
假設爆炸距離稍微遠些，附近恒星的爆炸可以使得地球及其地表和海洋生物相對安然無損。 但是任何相對近一些的爆炸都會使我們遭受伽馬射線和其他高能粒子的輻射，導致地球生命的突變，另外，附近超新星的輻射還會改變我們的氣候。 
幸運的是，目前距離地球50光年範圍內還沒有即將爆發的超新星。 
藝術家的超新星概念。 圖片來源於NASA/ESO
不久前的超新星
在已知的人類歷史中，還沒有超新星被發現爆發在50光年範圍內。 離我們最近是超新星是1987A，它是肉眼可見的，距離約為168,000光年。 
在此之前，上一顆能肉眼可見的超新星是1604年由約翰尼斯·開普勒記錄下來的，距離約為20,000光年。 它比夜空中任何的星星都閃耀，甚至在白天都可以見到。 但距我們所知，其並沒有對地球造成影響。 
2011年我們用哈勃望遠鏡下看到了超新星1987A殘餘物的光學圖像，這顆超新星是幾世紀以來離我們最近的，僅用肉眼就能看見，它位於銀河系中的衛星星系——大麥哲倫星雲中狼蛛星雲的外圍，距離地球大約168,000光年。 
圖片來自 NASA/ ESA/ and P. Challis（哈佛-史密森天體物理學中心）
最接近地球的超新星候選星有多遠？
首先，超新星分為兩類。 二類超新星是一種老化的大質量恒星坍塌，目前在距離地球50光年範圍內沒有恒星質量大到可以坍塌。 二類超新星是一顆微小的白矮星因為從同伴那裏獲得足夠質量後發生坍塌。 這類恒星因為暗淡很難被發現，因此我們還不能肯定周邊到底有多少這樣的恒星。 我們只知道在距離我們50光年的範圍內，大約有幾百顆這樣的恒星，但不知道有多少即將爆炸。 
IK Pegasi B是我們所知的距離最近的超新星前身星候選者，它是一個雙星系統的一部分，距離太陽和太陽系大約150光年。 
這個雙星系統的主星--IK Pegasi A是一顆不同於太陽的普通主序星， 潛在的一類超新星是這個雙星系統的另一顆星--IK Pegasi B，它是一顆大質量的白矮星，體積小密度很大，環繞IK Pegasi A運轉，運轉半徑比水星繞太陽的半徑還小。 A星演化成紅巨星過程中，半徑將會增長，使得白矮星可以從A星膨脹的氣態外圍中吸取和接受質量。 當B星獲得足夠的質量，自身就會坍塌，進入超新星爆炸進程。 如果想了解更多關於IK Pegasi系統的知識，可以閱讀天文學家Phil Plait的博客“糟糕的天文學”（Bad Astronomy）
IK Pegasi A(左側),IK Pegasi B(中央下側）和太陽（右側）相對體積圖。 這顆體積最小的恒星就是已知距離最近的超新星前身星，距離我們150光年。 圖片來源於RJ Hall/維基共享資源網
參宿四：發光的超巨星
每當談論起超新星，一定不會錯過參宿四。 它是天空中最亮的恒星之一，屬於著名的獵戶座，是一顆超巨星，自身發出明亮的光。 
然而，這樣的光輝是有代價的。 參宿四是天空中最著名的恒星之一，著名之處在於它遲早會爆炸。 相對而言，參宿四發光所需的巨大能量需要快速消耗燃料，也就是說，事實上，參宿四現在已經接近其壽命的終點。 從天文角度來說，不久的將來，它將耗盡燃料，在自身重量的作用下坍塌，然後在一次壯觀的II型超新星爆炸中反彈（其鐵芯坍縮然後反彈，沖擊加熱恆星的外層，然後向外爆炸）。 當這種情況發生時，參宿四將會在幾周或幾個月內變得異常明亮，也許會像滿月一樣明亮，在大白天也能看到。 
那這天何時到來呢？可能不是在我們的有生之年，但沒人能確定。 可能是明天，也可能是一百萬年後。 當真的發生時，地球上的任何生物都將在夜空中目睹一個壯觀的現象，但地球上的生命不會受到傷害——這是因為參宿四在430光年之外。 
參宿四是左上角標志獵戶座肩膀的那顆橙黃色的星星。 圖片由Rogelio Bernal Andreo在2010年10月拍攝，作為2010年10月23日的每日天文圖片出現。 圖片來自維基共享資源。 
在我們的星系中，超新星爆發的頻率如何？
沒有人能知道。 科學家們推測，來自超新星的高能輻射已經導致地球上的物種，甚至可能是人類發生突變。 
有個預測說，地球附近可能每1500萬年就有一次危險的超新星（爆炸）事件。 另一種說法是，平均來說，每2.4億年就會有一顆超新星在地球的10帕秒（33光年）範圍內爆炸。 所以你看，我們真的不知道。 但是我們可以將這些數字與人類在地球上存在的幾百萬年和地球本身的年齡45億年進行對比。 
如果你做了這些數據對比，你就會發現超新星事件肯定會在地球附近發生但可能不是在人類可預見的未來。 
概要：與超新星的安全距離是多少？為了在超新星事件中生存，地球必須離爆炸的恒星至少50光年。 
BY：Editors of EarthSky
FY：Astronomical volunteer team

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離超新星的安全距離是多少？

藝術家視角的超新星爆發。如果要從這樣的超新星爆炸中生存下來，地球距離這顆超新星的安全距離應該是多少呢？請閱讀本文知曉答案。圖片來源：史密森內幕

離超新星的安全距離是多少？

超新星是大質量恒星的一種劇烈爆炸現象。如果我們的太陽以超新星形式爆炸，產生的沖擊波雖然可能不會燒毀整個地球，但會讓地球面向太陽的那一面沸騰。科學家估計地球的整體溫度，屆時將會升高到太陽正常表面溫度的15倍左右。並且地球將會脫離原軌道，因為太陽質量的驟降將導致地球飄向太空。顯而易見，如果太陽以超新星形式爆炸，8光分的地日距離絕不安全。但幸運的是，我們的太陽並非是那種注定以超新星形式爆炸的恒星。但太陽系之外的其他恒星卻有可能，那麼最近的安全距離是多少呢？根據NASA的說法，如果超新星跟地球距離在50光年以內，我們將感受到它的破壞性影響。

如果超新星在地球附近爆炸將會發生什麼？

假設一顆恒星在地球的危險距離內爆炸，比方說超新星距離我們30光年的位置。哈佛-史密森天體物理學中心的高級天文學家 Dr. Mark Reid說：

距離我們30光年左右的超新星爆發，將會對地球產生巨大的影響，可能會是大滅絕。X射線和高能伽馬射線將破壞保護我們免受紫外線傷害的臭氧層。它還會電離大氣中的氮和氧，生成大量煙霧狀的一氧化二氮。

另外，如果一個超新星在30光年內爆炸，浮遊生物和珊瑚群落，會被特別影響。這樣的事故會銳減海洋食物鏈的基礎。

假設爆炸距離稍微遠些，附近恒星的爆炸可以使得地球及其地表和海洋生物相對安然無損。但是任何相對近一些的爆炸都會使我們遭受伽馬射線和其他高能粒子的輻射，導致地球生命的突變，另外，附近超新星的輻射還會改變我們的氣候。

幸運的是，目前距離地球50光年範圍內還沒有即將爆發的超新星。

藝術家的超新星概念。
圖片來源於NASA/ESO

不久前的超新星

在已知的人類歷史中，還沒有超新星被發現爆發在50光年範圍內。離我們最近是超新星是1987A，它是肉眼可見的，距離約為168,000光年。

在此之前，上一顆能肉眼可見的超新星是1604年由約翰尼斯·開普勒記錄下來的，距離約為20,000光年。它比夜空中任何的星星都閃耀，甚至在白天都可以見到。但距我們所知，其並沒有對地球造成影響。

2011年我們用哈勃望遠鏡下看到了超新星1987A殘餘物的光學圖像，這顆超新星是幾世紀以來離我們最近的，僅用肉眼就能看見，它位於銀河系中的衛星星系——大麥哲倫星雲中狼蛛星雲的外圍，距離地球大約168,000光年。

圖片來自 NASA/ ESA/ and P. Challis（哈佛-史密森天體物理學中心）

最接近地球的超新星候選星有多遠？

首先，超新星分為兩類。二類超新星是一種老化的大質量恒星坍塌，目前在距離地球50光年範圍內沒有恒星質量大到可以坍塌。二類超新星是一顆微小的白矮星因為從同伴那裏獲得足夠質量後發生坍塌。這類恒星因為暗淡很難被發現，因此我們還不能肯定周邊到底有多少這樣的恒星。我們只知道在距離我們50光年的範圍內，大約有幾百顆這樣的恒星，但不知道有多少即將爆炸。

IK Pegasi B是我們所知的距離最近的超新星前身星候選者，它是一個雙星系統的一部分，距離太陽和太陽系大約150光年。

這個雙星系統的主星--IK Pegasi A是一顆不同於太陽的普通主序星，潛在的一類超新星是這個雙星系統的另一顆星--IK Pegasi B，它是一顆大質量的白矮星，體積小密度很大，環繞IK Pegasi A運轉，運轉半徑比水星繞太陽的半徑還小。A星演化成紅巨星過程中，半徑將會增長，使得白矮星可以從A星膨脹的氣態外圍中吸取和接受質量。當B星獲得足夠的質量，自身就會坍塌，進入超新星爆炸進程。如果想了解更多關於IK Pegasi系統的知識，可以閱讀天文學家Phil Plait的博客“糟糕的天文學”（Bad Astronomy）

IK Pegasi A(左側),IK Pegasi B(中央下側）和太陽（右側）相對體積圖。
這顆體積最小的恒星就是已知距離最近的超新星前身星，距離我們150光年。圖片來源於RJ Hall/維基共享資源網

參宿四：發光的超巨星

每當談論起超新星，一定不會錯過參宿四。它是天空中最亮的恒星之一，屬於著名的獵戶座，是一顆超巨星，自身發出明亮的光。

然而，這樣的光輝是有代價的。參宿四是天空中最著名的恒星之一，著名之處在於它遲早會爆炸。相對而言，參宿四發光所需的巨大能量需要快速消耗燃料，也就是說，事實上，參宿四現在已經接近其壽命的終點。從天文角度來說，不久的將來，它將耗盡燃料，在自身重量的作用下坍塌，然後在一次壯觀的II型超新星爆炸中反彈（其鐵芯坍縮然後反彈，沖擊加熱恆星的外層，然後向外爆炸）。當這種情況發生時，參宿四將會在幾周或幾個月內變得異常明亮，也許會像滿月一樣明亮，在大白天也能看到。

那這天何時到來呢？可能不是在我們的有生之年，但沒人能確定。可能是明天，也可能是一百萬年後。當真的發生時，地球上的任何生物都將在夜空中目睹一個壯觀的現象，但地球上的生命不會受到傷害——這是因為參宿四在430光年之外。

參宿四是左上角標志獵戶座肩膀的那顆橙黃色的星星。圖片由Rogelio Bernal Andreo在2010年10月拍攝，作為2010年10月23日的每日天文圖片出現。圖片來自維基共享資源。

在我們的星系中，超新星爆發的頻率如何？

沒有人能知道。科學家們推測，來自超新星的高能輻射已經導致地球上的物種，甚至可能是人類發生突變。

有個預測說，地球附近可能每1500萬年就有一次危險的超新星（爆炸）事件。另一種說法是，平均來說，每2.4億年就會有一顆超新星在地球的10帕秒（33光年）範圍內爆炸。所以你看，我們真的不知道。但是我們可以將這些數字與人類在地球上存在的幾百萬年和地球本身的年齡45億年進行對比。

如果你做了這些數據對比，你就會發現超新星事件肯定會在地球附近發生但可能不是在人類可預見的未來。

概要：與超新星的安全距離是多少？為了在超新星事件中生存，地球必須離爆炸的恒星至少50光年。

BY：Editors of EarthSky

FY：Astronomical volunteer team