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超新星爆炸可以有多恐怖?
超新星基本上是恒星爆炸的时候。它发生在恒星生命的最后阶段,通常只发生在像白矮星这样的大恒星中。虽然这些恒星爆炸对地球上的观众来说可能看起来很美,但它们也会对附近的恒星和行星造成可怕的后果。
一瞬间,一颗质量是我们太阳数倍的恒星就能以十亿个太阳的能量引爆。然后,在几个小时或几天内,它再次变暗。一些爆炸成气体和尘埃,而另一些则变成像中子星或黑洞这样的奇异物体。
天文学家将超新星分为两大类:第一类和第二类。第一类超新星出现在双星系统中,在双星系统中,一颗恒星从另一颗恒星脱离,直到它达到一定的质量。这导致它爆炸成为超新星。第二类超新星是大质量恒星的爆炸,它们已经到了生命的尽头。 所有比铁重的元素都是在超新星爆炸中产生的。
当一颗大质量恒星耗尽氢燃料时,它开始融合越来越重的元素。氦变成碳和氧。然后氧气变成更重的元素。它以这种方式熔化形成较重的元素,直到它达到铁。一旦恒星达到铁,它就不再能够从聚变过程中提取能量。核心塌陷成一个黑洞,周围的物质融合成比铁重的元素。你戴的黄金首饰,那都是超新星创造的。
1054年(宋嘉佑元年),中国古代天文学家看到了一次超新星爆发,它非常明亮,在中午都能看到。气体和尘埃的爆炸形成现在可以看到的蟹状星云。最近一次强大的超新星爆发发生在1987年,当时一颗恒星在大麦哲伦星云爆炸。
天文学家用第一类超新星来判断宇宙中的距离。这是因为它们总是以大致相同的能量爆炸。当一颗白矮星聚集的质量大约是太阳的1.4倍时,它就不能支撑自己的质量而坍缩。这个数额被称为钱德拉塞卡限额。当天文学家看到一颗I型超新星时,他们知道它有多亮,因此他们可以测量它有多远。
超新星爆炸称得上是宇宙中最恐怖的天文现象之一,它可以横扫50光年内的一切生命体,其附近的行星甚至能被汽化掉,来看看它的爆发有多么震撼吧!本视频带您领略超新星爆发之壮观场景。 视频加载中...
超新星可谓是宇宙中最高能的极端事件之一,这种事件的起因有两种,一种是来自大质量恒星的死亡,还有一种是来自白矮星吸收伴星的物质而使自身质量达到钱德拉塞卡极限。不管是哪种起因,最终都会释放出极其巨大的能量。
典型的超新星爆发释放出的能量可达10^44(1万亿亿亿亿亿)焦耳,要知道太阳在100亿年的时间里通过核聚变反应也只能释放出这么些能量。太阳的质量太小,当它寿终正寝时并不会爆发为超新星。假如太阳是颗最终会演变为超新星的大质量恒星,那么,距离太阳最近的四颗行星都会被完全摧毁。这种极端能量可以使地球完全毁灭200次,使火星完全毁灭1000次。而对于更远一些的木星,虽然它能避免毁灭,但外层很有可能会被完全剥离,只剩下一个核心。
此外,假如与地球相距50光年的范围之内有恒星爆发成超新星,并且我们正处于伽马射线暴的路径上,这种情况足以引发地球上的物种发生大规模灭绝。不过,幸运的是,在这么近的距离之内并不存在具有威胁的大质量恒星。
超新星属于比较罕见的事件,银河系中每百年也只会出现两三起。但宇宙中的恒星数量很多,天文学家每天都能在其他星系中发现超新星。以现有的观测技术,我们在地球上无法观测到遥远星系中的某颗恒星。但超新星爆发的亮度极高,可以在短时间内闪耀宇宙,亮度能够超过整个星系,所以我们可以观测到极度遥远的超新星。例如,GRB 080319B伽马射线暴在宇宙中行进了75亿光年之后到达地球,我们可以用肉眼直接看到,这是人眼看到过的最远天体。
以前看见过一个比喻,是把我们的太阳和超新星比较。
日地距离观看超新星=在你眼珠前爆炸一颗核弹。
这不夸张,让我们来看看超新星爆发到底释放了多少能量就知道了。
超新星释放的能量有多大?
天文学家在描述超新星爆发产生的巨大能量,用了一个我们很多人没见过的新单位——foe,来度量它。
这不难理解,就像我们创造“光年”这样的距离单位描述广袤的宇宙一样,我们也需要一个新的单位描述巨大能量的,而不是仅仅只有焦耳。
我们不用太清楚这个新单位具体的含义,只需要明白——1foe=10^44J。
这么多焦耳的能量意味着什么?
人类历史上爆炸过最大的核弹——来自前苏联的沙皇炸弹,相当于5800万吨的TNT,折合为2.42×10^17焦耳。
我们的太阳,按50亿年来算,这50亿年它产生的核聚变能量大约6×10^43J。
哎呀,真不巧,太阳估计还有50亿年的寿命,这意味着太阳大概需要一生100亿年里产生的能量才能和一颗爆炸的超新星几秒钟释放的能量相当。
而太阳活到现在总共释放的能量,仅是一颗“小型”超新星释放的而已,约为0.1foe。
有人做过这样的估计,如果把超新星里的“侏儒”几秒钟释放的能量按人头分给地球的70亿个居民。
那么,我们每个人都要接受1000万亿颗“沙皇炸弹(超级氢弹)”,或者3500万亿颗广岛原子弹的轰炸。
又或者,每个人需要接受40亿颗毁灭恐龙的,直径有10千米,速度有30千米/每秒的小行星的撞击。
而这一切都只是0.1foe级别的超新星释放的能量。
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超新星爆炸的研究,已从推测走向了陨石实物研究。
恒星核聚变生出碳球粒、生出硅化铁之时,转变为超新星大爆炸程序了。
超新星陨石名局部有碳质,有玻璃质,有铁质,也有碳玻铁混合体。
只有超新星爆炸能大量产生:最元始的“碳球粒”,最元始的硅化铁及铁球粒、铁颗粒。及其他十几种元素。才有了碳基生命的开始。
所谓超新星大爆炸,也是一个连锁爆炸,连环过程,宋朝记载的超新星爆炸时间延续一年多。
上图为超新星陨石的玻璃质部分。
上图为超新星陨石碳质与玻璃质混合部分。元始碳球粒也分布在玻璃质中。
上图为超新星陨石玻璃质碳质铁质混合体。
重点指出,铁(磁性)在超新星陨石中分佈并不均勻。纯玻璃质黑又亮磁性极小或无磁。而类似炉渣的部分含铁较多。
上图是超新星爆炸产生的最元始铁陨。民间也叫天铁,玄铁,是超新星特产。铁的金相有特点,与人造铁不同。
文章,陨石照片,本人原创。
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