恒星的演化包括哪几个阶段

恒星的演化包括哪几个阶段,第1张

恒星的演化大体可分为如下阶段:一、主序是以前的阶段--恒星处于幼年时代二、主序是星阶段--恒星处于壮年期三、红巨星阶段--恒星处于中年期四、白矮星阶段--恒星处于老年期大多数恒星的一生,大体是这样度过的

我们首先来看恒星的一生:

恒星的诞生

在星际空间普遍存在着极其稀薄的物质,主要由气体和尘埃构成它们的温度约10~100K,密度约10-24~10-23g/cm3,相当于1cm3中有1~10个氢原子星际物质在空间的分布并不是均匀的,通常是成块地出现,形成弥漫的星云星云里3/4质量的物质是氢,处于电中性或电离态,其余约是氦以及极少数比氦更重的元素在星云的某些区域还存在气态化合物分子,如氢分子、一氧化碳分子等如果星云里包含的物质足够多,那么它在动力学上就是不稳定的在外界扰动的影响下,星云会向内收缩并分裂成较小的团块,经过多次的分裂和收缩,逐渐在团块中心形成了致密的核当核区的温度升高到氢核聚变反应可以进行时,一颗新恒星就诞生了'

主序星

恒星以内部氢核聚变为主要能源的发展阶段就是恒星的主序阶段处于主序阶段的恒星称为主序星主序阶段是恒星的青壮年期,恒星在这一阶段停留的时间占整个寿命的90%以上这是一个相对稳定的阶段,向外膨胀和向内收缩的两种力大致平衡,恒星基本上不收缩也不膨胀恒星停留在主序阶段的时间随着质量的不同而相差很多质量越大,光度越大,能量消耗也越快,停留在主序阶段的时间就越短例如:质量等于太阳质量的15倍、5倍、1倍、02倍的恒星,处于主序阶段的时间分别为一千万年、七千万年、一百亿年和一万亿年

目前的太阳也是一颗主序星太阳现在的年龄为46亿多年,它的主序阶段已过去了约一半的时间,还要50亿年才会转到另一个演化阶段与其他恒星相比,太阳的质量、温度和光度都大概居中,是一颗相当典型的主序星主序星的很多性质可以从研究太阳得出,恒星研究的某些结果也可以用来了解太阳的某些性质

红巨星与红超巨星

当恒星中心区的氢消耗殆尽形成由氦构成的核球之后,氢聚变的热核反应就无法在中心区继续这时引力重压没有辐射压来平衡,星体中心区就要被压缩,温度会急剧上升中心氦核球温度升高后使紧贴它的那一层氢氦混合气体受热达到引发氢聚变的温度,热核反应重新开始如此氦球逐渐增大,氢燃烧层也跟着向外扩展,使星体外层物质受热膨胀起来向红巨星或红超巨星转化转化期间,氢燃烧层产生的能量可能比主序星时期还要多,但星体表面温度不仅不升高反而会下降其原因在于:外层膨胀后受到的内聚引力减小,即使温度降低,其膨胀压力仍然可抗衡或超过引力,此时星体半径和表面积增大的程度超过产能率的增长,因此总光度虽可能增长,表面温度却会下降质量高于4倍太阳质量的大恒星在氦核外重新引发氢聚变时,核外放出来的能量未明显增加,但半径却增大了好多倍,因此表面温度由几万开降到三、四千开,成为红超巨星质量低于4倍太阳质量的中小恒星进入红巨星阶段时表面温度下降,光度却急剧增加,这是因为它们外层膨胀所耗费的能量较少而产能较多

预计太阳在红巨星阶段将大约停留10亿年时间,光度将升高到今天的好几十倍到那时侯,地面的温度将升高到今天的两三倍,北温带夏季最高温度将接近100℃

大质量恒星的死亡

大质量恒星经过一系列核反应后,形成重元素在内、轻元素在外的洋葱状结构,其核心主要由铁核构成此后的核反应无法提供恒星的能源,铁核开始向内坍塌,而外层星体则被炸裂向外抛射爆发时光度可能突增到太阳光度的上百亿倍,甚至达到整个银河系的总光度,这种爆发叫做超新星爆发超新星爆发后,恒星的外层解体为向外膨胀的星云,中心遗留一颗高密天体

金牛座里著名的蟹状星云就是公元1054年超新星爆发的遗迹超新星爆发的时间虽短不及1秒,瞬时温度却高达万亿K,其影响更是巨大超新星爆发对于星际物质的化学成分有关键影响,这些物质又是建造下一代恒星的原材料

超新星爆发时,爆发与坍塌同时进行,坍塌作用使核心处的物质压缩得更为密实理论分析证明,电子简并态不足以抗住大坍塌和大爆炸的异常高压,处在这么巨大压力下的物质,电子都被挤压到与质子结合成为中子简并态,密度达到10亿吨/立方厘米由这种物质构成的天体叫做中子星一颗与太阳质量相同的中子星半径只有大约10千米

从理论上推算,中子星也有质量上限,最大不能超过大约3倍太阳质量如果在超新星爆发后核心剩余物质还超过大约3倍太阳质量,中子简并态也抗不住所受的压力,只能继续坍缩下去最后这团物质收缩到很小的时候,在它附近的引力就大到足以使运动最快的光子也无法摆脱它的束缚因为光速是现知任何物质运动速度的极限,连光子都无法摆脱的天体必然能束缚住任何物质,所以这个天体不可能向外界发出任何信息,而且外界对它探测所用的任何媒介包括光子在内,一贴近它就不可避免地被它吸进去它本身不发光并吞下包括辐射在内的一切物质,就象一个漆黑的无底洞,所以这种特殊的天体就被称为黑洞黑洞有很多奇特的性质,对黑洞的研究在当代天文学及物理学中有重大的意义

科学家发现,在木星和土星的表面散放出来的能量比它们所吸收的能量要多,这就意味着木星和土星也可以发光,只是它们发出的是远红外线而不是可见光而已

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超新星:英文supernova,也称:nova。

当恒星爆发时的绝对光度超过太阳光度的100亿倍、中心温度可达100亿摄氏度,新星爆发时光度的10万倍时,就被天文学家称为超新星爆发了。一颗超新星在爆发时输出的能量可高达〖10〗^43焦,这几乎相当于我们的太阳在它长达100亿年的主序星阶段输出能量的总和。超新星爆发时,抛射物质的速度可达10000千米/秒,光度最大时超新星的直径可大到相当于太阳系的直径。1970年观测到的一颗超新星,在爆发后的30天中直径以5000千米/秒的速度膨胀,最大时达到3倍太阳系直径。在这之后直径又开始收缩。

根据现在的认识,超新星爆发事件就是一颗大质量恒星的“暴死”。对于大质量的恒星,如质量相当于太阳质量的8~20倍的恒星,由于质量的巨大,在它们演化的后期,星核和星壳彻底分离的时候,往往要伴随着一次超级规模的大爆炸。这种爆炸就是超新星爆发。现已证明,1572年和1604年的新星都属于超新星。在银河系和许多河外星系中都已经观测到了超新星,总数达到数百颗。可是在历史上,人们用肉眼直接观测到并记录下来的超新星,却只有6颗。

时间 方位 视亮度 观测、记录者

185 半人马座 比金星亮 中国

369 仙后座 比木星亮 中国

1006 豺狼座 比金星亮 中国、日本、朝鲜、阿拉伯

1054 金牛座 比金星亮 中国、日本、阿拉伯、印度 “中国超新星” 蟹状星云

1572 仙后座 与金星相同 布拉赫等

1604 蛇夫座 介于天狼星和木星之间 中国人和开普勒、伽利略等

出现超新星爆发这样的宇宙级“暴力事件”概率有多大呢?虽然在每个星系中这一概率是很小的,但由于现在能观测到很多河外星系,所以在每年中都能观测到相当多的河外超新星事件。可是,从1604年以来,在我们银河系中还没有再次观测到超新星。这可能是因为宇宙尘埃的存在遮挡住了出现在银河系的某个角落中的超新星的光芒。

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本文翻译自Forbes宇宙大爆炸专栏,作者Ethan Siege

翻译:毛明远

校对:牧夫天文校对组

后期:库特莉亚芙卡 李子琦 徐玖坤

多波段下绚丽多彩的蟹状星云。它是1054年超新星爆发的遗迹,在天文爱好者眼中如同“神一样的存在”。回到那个绚烂的时刻,一个II型超新星爆发为它带来了大量重元素。地球同样蕴藏着大量重元素,很多也是构成机体的重要元素。

Credit:GIANLUCA BELGRADO, CLAUDIO BOTTARI, RICCARDO DE BENEDICTIS, GIUSEPPE DONATIELLO, ALESSANDRO ELIO MILANI, ZLATKO ORBANIC, ANDREA PISTOCCHINI, FEDERICO LAVARINO, ROLANDO LIGUSTRI, BERT SCHEUNEMAN, TIM STONE, ADRIANO VALVASORI

1054年7月4日,中国天文学家记录了一颗位于金牛座的神奇“客星”。(注:中国宋朝,天关星附近,即金牛座ζ星附近)

很多中国古文献记载了1054年发生的超新星爆发,比如1416年历代名臣奏议中的描述“宋仁宗至和二年。侍御史赵抃上言曰。臣伏见自去年五月巳来。妖星遂见。仅及周稔。至今光耀未退。此谷永所谓驰骋骤歩。芒炎长短。所厯奸犯。其为谪变。甚可畏也。 不然。何以妖星谪变也。”

Credit:PANKENIER, DAVID W 2006; JOURNAL OF ASTRONOMICAL HISTORY AND HERITAGE 9(1): 77-82

后来天文 历史 研究也发现了日本和中东地区对这一现象的记载。

Credit:JWNOCTIS / WIKIMEDIA COMMONS; STELLARIUM

一颗典型的超新星爆发后的两年内视星等可以超过金星。

1731年,关于它的记载仅仅是一个小型望远镜下的小斑点。上图源自一张现代的小型望远镜下拍摄的蟹状星云。(注:1731的望远镜分辨率远达不到上图的效果)

Credit:STUB MANDREL; HTTP://WWWSTUBMANDRELCOUK/

1054年的超新星爆发遗迹——蟹状星云的直径现在大约有11光年。在爆发后的1000年,它周围的卷须和纤维结构、气体和等离子体向着背离中心的方向以05%-1%光速快速扩散。

Credit:ZTF, GIUSEPPE DONATIELLO

1731年,约翰·贝维斯发现并记录了蟹状星云。在后续追逐彗星的年代里,它很容易被误认为是彗星。

18世纪的望远镜质量较差,天文学家很难区分彗星、星云甚至星系等天体。这种情况下,要想分辨出视野中缓慢移动的彗星是非常困难的。1758年,人们按照哈雷的预言迎接即将再次回归的彗星,为了便于识别彗星,梅西耶编制了著名的天体表。虽然这个天体表并不能区分出目标是什么天体,但依然沿用至今。比如:M1蟹状星云、M31仙女座星系巴拉巴拉

Credit:CHRIS BRANKIN'S DEEPSKY (MESSIER) OBJECTS; HTTP://WWWSTARGAZINGNET/

当时,哈雷彗星预计将在1758年底回归,也会经过金牛座。

周期为76年的哈雷彗星在太阳系运行。初现的哈雷彗星就是一个小斑点,与星云等深空天体相似,因此梅西耶等天文学家制作天体表来帮助辨别它们。

Credit:(F Carter Smith/Sygma via Getty Images) SYGMA VIA GETTY IMAGES

然而,星云等很多深空天体影响了人们观测初现的哈雷彗星。

上图是由哈勃空间望远镜影像合成的蟹状星云。不同的颜色代表不同的物质元素,如氢、氧、硅等。目前蟹状星云直径大约11光年,如果地球身处这个“暴力”环境,将面临生物灭绝。

Credit:NASA, ESA, J HESTER AND A LOLL (ARIZONA STATE UNIVERSITY)

蟹状星云显然不是彗星,它远离太阳系,距离我们有6500光年。

上图是梅西耶天体表,它们位于深空、较为稳定。在那个年代能够帮助天文学家区分深空天体与彗星。250年后,梅西耶天体表依然是天文爱好者和职业天文学家观测天体的重要工具。

Credit:MIKE KEITH

梅西耶为了更好地观测彗星制作了著名的梅西耶天体表。

结合X射线、可见光和红外数据,科学家发现了蟹状星云核心的脉冲星,以及周围的物质喷射。而这颗脉冲星保持着每秒30次频率的快速旋转。

Credit:X-RAY: NASA/CXC/SAO; OPTICAL: NASA/STSCI; INFRARED: NASA-JPL-CALTECH

自超新星爆发后的1000年,我们依然可以观测到它在扩张。蟹状星云的能量核心是一颗由超大质量恒星坍缩而成的脉冲星(高速旋转的中子星)。

不同颜色的不同波段下蟹状星云,可以合成细节丰富、绚丽多彩的影像。现在我们知道这源于6500光年外1000年前的一次超新星爆发,当时的亮度可以达到4亿颗太阳。

Credit:G DUBNER (IAFE, CONICET-UNIVERSITY OF BUENOS AIRES) ET AL; NRAO/AUI/NSF; A LOLL ET AL; T TEMIM ET AL; F SEWARD ET AL; CHANDRA/CXC; SPITZER/JPL-CALTECH; XMM-NEWTON/ESA; AND HUBBLE/STSCI

而恒星的外层在超新星爆发后以超高速向外运动。

蟹状星云的红外影像主要源自中子星周围弥散气体被电离激发所致。图像来自美国宇航局的斯皮策空间望远镜。

Credit:NASA/JPL-CALTECH/R GEHRZ (UNIVERSITY OF MINNESOTA)

如今,我们依然可以通过天文望远镜看到被射线照亮的喷射物质。

基于6500光年的距离,利用三角测量可以估算出蟹状星云11光年的直径和大约05%光速的扩张速度。

Credit:JEFF STILLMAN

967年后的今天,这个超新星遗迹的直径达到了11光年。

上图元素周期表展示了宇宙中的元素形成机制,包括:宇宙大爆炸、宇宙射线聚变、大质量恒星爆炸、白矮星终结、低质量恒星终结以及中子星合并。其中中子星合并、白矮星碰撞以及超新星爆炸坍缩的内核可以产生更重的元素,但宇宙中更多的是标识绿色的元素,它们是由类似产生蟹状星云这样的II型超新星爆炸形成的。

Credit:JENNIFER JOHNSON; ESA/NASA/AASNOVA

现在,蟹状星云仍然以05%光速向外扩张。我们也探测到由II型超新星爆发产生的大量重元素。

————— END —————

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金牛座

在猎户座西北方不远的天区, 有一颗非常亮的086m星(在全天亮星中排第十三位),它就是金牛座α星,我国古代称它为毕宿五。

金牛座也是著名的黄道十二星座之一,而毕宿五就位于黄道附近,它和同样处在黄道附近的狮子座的轩辕十四、天蝎座的心宿二、南鱼座的北落师门等四颗亮星,在天球上各相差大约90°,正好每个季节一颗,它们被合称为黄道带的“四大天王”。

金牛座中最有名的天体,就是“两星团加一星云”。

连接猎户座γ星和毕宿五,向西北方延长一倍左右的距离,有一个著名的疏散星团——昴星团。眼力好的人,可以看到这个星团中的七颗亮星,所以我国古代又称它为“七簇星”。 昴星团距离我们417光年,它的直径达13光年,用大型望远镜观察, 可以发现昴星团的成员有280多颗星。

另一个疏散星团叫毕星团,它是一个移动星团就位于毕宿五附近,但毕宿五并不是它的成员。 毕星团距离我们143光年,是离我们最近的星团了。毕星团用肉眼可以看到5、6颗星,实际上它的成员大约有300颗。

金牛座ζ星的附近,有一个著名的大星云,英国的一位天文学家根据它的形状把它命名为“蟹状星云”。本世纪的天文学家推断出蟹状星云是1054年一次超新星爆发的产物。而1054年的超新星爆发,在我国古代天文学文献中有十分详细的记载。

金牛座由来

有一天,天神宙斯在人间游荡,经过某个国家时,突然看见这个国家的公主非常美丽,让宙斯不知不觉中看得出了神,回到天上之后,仍然对这位美丽的公主念念不忘。

  而在这个公主所属的国家中,有一座很大很漂亮的牧场,里面有多到数不清的牛群在吃草、嬉戏,公主时常会来到这个牧场与这群可爱的牛群一起玩耍。

  就在一个风和日丽的早上,公主又依往例的出现在牧场,当她正在与牛群玩得不亦乐乎时,突然发现在牛群之中,有一只特别会唱歌的牛,它的歌声非常悦耳动听,有如天籁一般,吸引着公主不自觉的朝他走去。

  公主一看到这只牛,马上无法自拔的就爱上了他。因为他不仅歌声完美,就连外表也一样好的没话说。正当公主慢慢靠在牛的身上与他一起忘情的唱歌时,这只牛突然背起了公主朝着天空飞去。

  经过了很久的飞行,这只牛终于在一个美丽的土地上停了下来,然后摇身一变成为人,向公主表达其爱慕之意。原来这只牛就是天神宙斯的化身,分因为无法抑制服对公主的日夜思念,决定来向公主表白。

  美丽公主於是接受了宙斯的爱,两人一起回到天上生活。而宙斯为纪念那表白的地方,就以公主的名字欧罗芭做为那块土地的名字。那土地正是今天的欧洲大陆。金牛座的神话故事,是十二个星座的惟一描绘爱情的故事,打破了一般人认为金牛座缺乏浪漫的错误印象。

春天出生的生辰星位或太阳在金牛座的人的特点:

继充满激情的牧羊座之后,是不轻易浪费自己能量的金牛座。金牛座的人不愿意毫无意义地说教,无缘无故地行动和失去理智激动。你不放任激情,也没有紧迫感,这是一个强烈抑制精神和思想总是按一定尺度运行的人。如果出生时刻的天宫图中有较强的金牛座的影响,那么你会有良好的自卫本能。思想一成不变,比较罗嗦。从积极的意义上看,你的性格平稳、有毅力和耐力,勤劳智慧,富有实干精神。为人处世小心谨慎,感情真诚专一。此外,你有极其敏锐的感官,内心怀有各种欲望。喜欢舒适的生活环境,大自然的壮丽景色、花草和动物。从消极的意义上看,这些优点的背后还隐藏着多疑多虑、嫉妒、悲观失望、沉默寡言、阴郁孤僻的性格特点。你很难改变自己的观念。另外,你固执己见,对事物极易产生偏激和狭隘的看法。

金牛座的人是一个喜欢按自己的人生哲学走路的人。你不轻易改变自己的生活习惯。固执己见是你性格上的突出特点,同时也是你的主要缺点。平时温文尔雅,一旦受到触怒,你会变得令人望而生畏。金牛座的人家庭观念较强,你把家庭天地作为寄托自己幸福和安居乐业生活的可靠圣殿。你爱孩子胜过一切,并对你们寄予厚望。

这一座的人对逆境的适应较慢。挫折和失败常能使你意志消沉,甚至你会人为地把自己囚禁在无声的愤怒之中,拒绝与外界的一切接触。一旦境况有所好转,你又会重新振作起来,以空前的工作热情去实现自己的目标。金牛座的人思想趋于保守,但善于理财。当你拥有一定数量的财产,手头从不短缺时,你方能感到坦然自若。经济上,你的现实感非常强,十分善于安排自己的物质和家庭生活。事业上,你也是强者,具有天生的无懈可击的才华。你的成功之路往往是漫长的,但又是确定无疑的,尤其在农业、建筑和商业等行业方面。由于金星或月亮强有力的影响,金牛座的人常常会选择艺术戏剧的生涯。许多歌唱家和戏剧界人士,你们的天宫图都是以金牛座为主的。

金牛座的男性

这是一个喜欢安定的生活和具有田园诗盘性格的人。感情节奏的变化比较缓慢,然而一经触发将会身不由已,无法自拔。稳定而持久的生活环境,对你至关重要。你不喜欢素不相识或萍水相逢的人来扰乱你的生活。无论在爱情上,还是在物质上的追求,你都是以可靠和安全作为权衡的主要标准,这甚至是你性格和思想的基础。

你既是一个多思多虑的人,又是一个不拒绝享乐的人。美味佳肴是你生活中必不可少的伴侣。

对待婚姻,金牛座的人首先考虑的是,这种结合是否对诸方都有利,喜欢根据对方的家境及其工作能力作为选择的主要条件。因为你需要的是一个既能承担家庭生活的责任,又能帮你料理财政的妻子。你希望美好的爱情中充满佳肴的芳香。你十分欣赏能烧一手好菜的妻子。和谐的爱情生活是你们感情的基础,生理上的平衡在你的生活中占有极其重要的地位。金牛座的人,对新生事物适应较慢,不愿意轻易改变自己的生活习惯。

家庭和孩子是你生活的中心,是你欢乐和自豪的资本。尤其孩子是你终生夙愿的寄托。

金牛座的人的性格比较平稳,很少发脾气。不过,一旦发作则非同小可,会使人毛骨悚然。

与生辰星位在天蝎座的女性会情投意合,但这两个个性很强的人又不常相逢。

与生辰星位在处女座或魔羯座的女性结为伴侣,生活会充实、和谐和友爱。因为这两个星座的女性在体贴丈夫、管理家务和照顾子女方面各有所长。

金牛座的女性

这是一个精力充沛,身体健美、生活欲望强烈的动人的女性。很会按照女人的特点无忧无虑地生活。你颇具魅力,渴望经历爱情生活的全过程:恋爱、结婚、家庭、孩子和美味佳肴。

更年期以后如遇挫折,你的性格易发生变态,心情抑郁、烦躁,自我意识突出。促使你转而去寻求物质和精神上的安慰。

金牛座的女性是一个理想的家庭主妇,出色的女主人和精明强干的女经纪人。你能使周围的人都感到快慰,高超的烹饪技术会使你的家人和朋友赞不绝口。此外,这一座的女性还常常是养花能手,你喜欢自己的寓所布满鲜花或茂盛的绿化植物,希望自己的生活环境比其你任何地方都生机盎然。只有当你的生活充满恬静的田园气息,看到自己的孩子茁壮成长时,才会感到是置身在真正的幸福之中。

金牛座的女性性格偏于内向,经济上喜欢自理。嫉妒心经常折磨着你。然而一旦你确信得到了自己所钟爱的人的真诚的爱,便会成为一个最贤惠、最忠心耿耿的妻子。

生辰星位在金牛座的男性能弥补你性格上的空白,尽管共同生活中难免会有些磨擦,但和谐的私生活会使你得到精神上的平衡。

与魔羯座的男性常会志同道合,你们在工作上会互相帮助,在生活上会互相体贴、照顾。

与处女座的男性结合有助于你建立稳定和幸福的家庭。

科学家是如何知道的?是有历史记载的史书对自然现象的描写真实性更强,因为不牵扯政治问题所以应该是真的,而且到了今天就演变成了著名的蟹状星云是与记载出现在同一位置的,这更验证了史书的真实性

我国史书《宋会要》记载:‘至和元年五月晨出东方,守天关,昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日。’说的是公元1054年7月4日清晨,天空中出现了一颗特别明亮的超新星,在金牛座(中国古星名“天关”)附近,白天也能看见它亮如金星,光芒四射,一直持续了23天。这颗超新星爆发过程中抛射出来的气体,至今还在以每秒上千公里的速度迅速地向四面八方膨胀……”

详情可参考<---蟹状星云 >

国际上命名为中国超新星的是我国宋代(1054年)天文学家观测到的超新星爆发,就是菩名的蟹状大星云,它位于金牛座,距地球约6500光年。据研究,目前它仍以每秒1100公里的速度向外扩散。

超新星爆发,向宇宙中抛出大量伽玛射线。在太阳系附近的爆发时,会对地球大气压臭氧层造成破坏,使地球生物暴露于宇宙射线之下。距离较近的超新星爆会严重改变人类基因。

伽马射线爆发是宇宙中已知的最强大的一种爆炸,可能在过去10亿年里引发了地球上的大规模灭绝。 伽马射线爆发是高频电磁辐射的短暂剧烈爆炸。在太阳100亿年的生命周期中,这些爆发在几毫秒到几分钟内释放出的能量与太阳一样多。科学家认为伽马射线爆发可能是由被称为超级新星的巨大爆炸恒星引起的,或者是由被称为中子星的死星对之间的碰撞引起的。

如果伽马射线在银河系内爆炸,它可能会造成巨大的破坏如果它直接指向地球,即使是从几千光年以外。虽然伽马射线不会穿透地球大气层它们足以烧毁地面,会对大气造成化学破坏,耗尽保护地球免受紫外线破坏的臭氧层可能引发大规模灭绝。伽马射线爆发也有可能喷出宇宙射线,这是高能粒子,可能会给地球上面临爆炸的人带来类似核爆炸的体验,从而导致辐射疾病。

伽马射线爆发传统上分为两种——长的和短的——取决于它们持续的时间是多于还是少于2秒。长伽马射线爆发与大质量恒星的死亡有关,而短伽马射线爆发最有可能是由中子星合并引起的。 在很大程度上,长伽马射线爆发发生在与银河—矮星系中任何比氢和氦重的元素含量都低。银河系中任何长时间的伽马射线爆发都可能局限于银河系中任何比氢和氦重的元素含量都同样低的区域。

科学家们发现,在过去的5亿年中,长时间的伽马射线爆发引发地球大规模灭绝的可能性为50%,在过去的10亿年中为60%,在过去的50亿年中超过90%。相比之下,太阳系大约有46亿年 历史 。 短伽马射线爆发发生的频率是长伽马射线爆发的五倍。然而,由于这些较短的爆发较弱,研究人员发现它们对地球的生命威胁可以忽略不计。他们还计算出,来自银河系以外星系的伽马射线爆发可能不会对地球构成威胁。

这些发现表明,附近的伽马射线爆发可能导致了地球上五大物种灭绝之一,例如发生在44亿年前的奥陶纪灭绝。奥陶纪灭绝是所谓的五大灭绝事件中最早的一次,被许多人认为是第二大灭绝事件。 科学家们还研究了伽马射线爆发可能对银河系其他地方的生命构成的危险。恒星向星系中心聚集得更密集,这意味着那里的世界面临更大的伽马射线爆发的危险。

银河系25%的恒星都面临着超过95%的致命伽马射线爆发的可能性。地球上已知的生命只能在银河系外围生存,距离银河系核心超过32600光年。 由于伽马射线爆发,地球上已知的生命可能只在10%的星系中安全发育。这种生命只能在过去50亿年中发展。在此之前,星系的体积更小,因此伽马射线爆发总是足够近,足以导致任何潜在的生命庇护行星的大规模灭绝。

为什么到目前为止我们还没有遇到先进的文明?银河系比太阳系要古老得多,有充足的时间和充足的空间——类似地球的行星系统数量巨大——让生命在银河系的其他地方发展。那么为什么到目前为止我们还没有遇到先进的文明呢?伽马射线爆发说不定就是原因。

地球应当没有被超新星直接爆击。

地球出现于46亿年前,大约40亿年前出现原始大气,含有氨、甲烷、硫化氢等,接着才出现氨基酸等有机分子,到36亿年前开始出现生命。

1超新星爆击基本上就是毁天灭地了,如果40亿年期间,地球被超新星爆击的话,也就不会有地球现在的生命了。

2超新星爆炸是某些恒星演化接近末期时的一种剧烈爆炸,现在可观测的超新星爆炸都不多,更何况40亿年前,那时候很多恒星刚产生或者属于壮年时期,超新星爆炸的几率比现在小很多。

3银河系是一个巨大的星系,越靠近核心区域,恒星分布越密集,而我们太阳系处于银河系的边缘区域,附近的恒星比较少。

由此可推测地球在刚形成的6亿年间也没有被超新星爆击过。

根据科学家的观察和计算,在银河系中大约50年会发生一次超新星爆炸,但大部分是在银河系中心区域或者银河系的另一边,所以绝大部分的超新星爆炸对地球是没有什么影响。

当然在46亿年的时间里,也难免会发生距离比较近的超新星爆炸,有人推测史上的生物大灭绝跟超新星爆炸有关系,但目前还没有定论。

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