大宋年間，當(dāng)時負(fù)責(zé)觀察天象的官員看到天空中突然出現(xiàn)一顆亮度僅次于滿月的星星，它的光芒甚至可以讓人看清書上的字，當(dāng)時的人不知道這顆星從何而來，又為何會很快消失，只能叫它“客星”。千百年后人們通過科技手段觀測，發(fā)現(xiàn)這是一類特殊的恒星——超新星，我們觀測到的光線就是它爆炸時產(chǎn)生的。它的爆發(fā)是恒星最壯麗的犧牲，也是孕育新生命的契機，超新星為何會突然爆炸？科學(xué)家又為何會把生命的誕生歸功于它呢？
超新星是宇宙中一類神秘星體，它們有著極高的亮度和短暫的生命，爆炸瞬間產(chǎn)生的能量巨大，每一次爆發(fā)都像是一盞明燈一樣照亮周圍的星系，這種突然出現(xiàn)且異常明亮的星星，早在東漢時就被我國天文官員發(fā)現(xiàn)并記載，后來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們可以憑借儀器觀測到更遠(yuǎn)星系的超新星爆炸。
超新星為何會發(fā)出如此明亮的光，它與普通星星又有何區(qū)別呢？
據(jù)清華大學(xué)物理系教授王曉鋒介紹，超新星并不是人們字面意義上理解的新出現(xiàn)一顆星體，而是這個位置原來就有一個寂滅的恒星，因為它亮度太低距離太遠(yuǎn)導(dǎo)致人們之前無法觀測到。當(dāng)它達(dá)到某種條件時會發(fā)生突然爆炸，爆發(fā)出強烈的亮光從而被人類觀測到。觀測者以為這里突然出現(xiàn)了一顆新星，由此產(chǎn)生了超新星叫法，其實每一次爆炸都是一顆恒星的最后爆發(fā)。
在我們看來，超新星爆炸看起來是唯美的，那純粹是因為爆炸離我們太遠(yuǎn)了，這就像我們在電視中看到原子彈爆炸，也只會覺著蘑菇云壯觀、沖擊波很刺激一樣，如果你處在爆炸周圍，面臨著死亡威脅時肯定就不會有這樣想了。而超新星爆炸的能量，可不是小小核彈所能比擬的，這可是一顆巨大無比的恒星發(fā)生爆炸。
這種爆炸能量有多強呢？
根據(jù)科學(xué)計算顯示，根據(jù)原本星體不同的大小，爆炸瞬間產(chǎn)生的能量大約相當(dāng)于太陽能量的10億到100億倍。我們可以想象一下，太陽每一秒都會爆發(fā)出超過10億顆核彈的能量，將整個太陽百億倍的能量一瞬間釋放出來就是超新星爆炸的能量了，如果爆炸星域附近有行星的話，它必定會受到牽連瞬間氣化。
天文學(xué)家認(rèn)為，這種爆炸會以極快的速度席卷周圍的一切，爆發(fā)的強光和能量可以讓半徑50光年內(nèi)的區(qū)域片甲不留，而遠(yuǎn)在100光年外的星球雖然不會遭遇直接毀滅，但同樣會受到影響。其實，超新星爆炸的危害除了沖擊波之外，還會產(chǎn)生伽馬射線暴，強大的射線抵達(dá)其他星球時會破壞星球大氣層，如果星球上有生物的話還會受到嚴(yán)重輻射，導(dǎo)致基因變異甚至死亡。
伽馬射線暴示意圖
可原本沉寂的恒星為何會無緣無故地突然爆炸呢？
現(xiàn)代科學(xué)研究顯示，恒星之所以能發(fā)光發(fā)熱，是因為在巨大的質(zhì)量和高溫高壓下，其內(nèi)部的氫原子在不斷進(jìn)行核聚變，當(dāng)氫耗盡后就引發(fā)氦聚變，處于氦聚變時期的恒星會逐漸失溫暗淡，這也導(dǎo)致了人類觀測不到它的存在，直到最后燃料耗盡星球坍縮成一個致密的核心，高壓之下元素相互作用導(dǎo)致爆炸，一瞬間的光芒成為我們能觀察到的超新星。
在爆炸過程中，恒星上的所有物質(zhì)會全部拋灑到宇宙空間中，這其中包含碳、氧、硅、硫及其他各種各樣的礦物質(zhì)，這些物質(zhì)經(jīng)過漫長時間的聚集和演化，又會形成新的星球。其實，我們的太陽系就是這樣產(chǎn)生的，地球上所有的元素都來自于之前的超新星爆發(fā)，并且在相互作用中偶然產(chǎn)生了生命，造就了如今繁盛的景象。所以說，如果沒有超新星爆炸就不會生命誕生，爆炸讓我們見證了恒星最壯麗的犧牲，同時又造就了孕育新生的契機。
看到這里想必你肯定會認(rèn)為，既然是恒星熄滅后引發(fā)了超新星爆炸，而恒星有著幾十上百億年的生命，那超新星爆炸在宇宙中肯定是極少見到的景象了，其實不然?？茖W(xué)家根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)猜測，每一秒宇宙中都會發(fā)生30次左右的超新星爆炸，只是宇宙太浩瀚了，很多超新星爆炸離我們太過遙遠(yuǎn)，以現(xiàn)有的技術(shù)我們還觀測不到。所以超新星爆炸很頻繁，只是我們看不到，宇宙也并不是我們想象的那樣太平。
我們所在的太陽系
但我們身邊的太陽也是恒星，它有一天會不會也突然爆炸呢？
其實這倒完全不必?fù)?dān)心，前邊我們講過，爆炸基本都發(fā)生在恒星生命的末期，而太陽現(xiàn)在正值壯年，至少幾十億年內(nèi)還沒有熄滅的可能，現(xiàn)在我們與其擔(dān)心太陽會爆炸，還不如先擔(dān)心太陽變成紅巨星時吞噬地球來的更現(xiàn)實，畢竟紅巨星可是發(fā)生在超新星爆炸之前。
根據(jù)恒星的演化過程，當(dāng)一顆恒星步入老年時，會逐漸演變成一顆紅巨星，這時恒星因為氫元素燃燒殆盡，表面溫度相對較低但極為明亮，因為它的體積實在是太大了，越來越多的氦元素會向中心聚集導(dǎo)致星球核心壓力和溫度持續(xù)升高，直到最后發(fā)展成白矮星，這基本就是太陽的最終宿命，因為它的體積不夠大不足以產(chǎn)生爆炸，只有體積達(dá)到太陽8倍以上時，才會引發(fā)超新星爆炸。
所以，我們所生存的地球周圍，根本不可能發(fā)生超新星爆炸，因為附近幾百光年的星域中根本不存在太過巨大的恒星，所以我們暫時是安全的。由此也可以發(fā)現(xiàn)，地球是幸運的，我們?nèi)祟惸苷Q生并發(fā)展至今更是幸運的，冥冥之中上天賜予我們最好的生存環(huán)境，我們沒有理由不珍惜眼前的一切！
參考資料：
1.王惟中等，超新星爆發(fā)的前身星模型研究，1996，知網(wǎng)
2.彭秋和，I_a型超新星爆發(fā)理論(I):主要觀測特征及其爆發(fā)機理，1998，維普網(wǎng)
3.王曉峰，超新星爆發(fā)多樣性及其前身星物質(zhì)，2015，知網(wǎng)
作者：牛曉天 校稿編輯：小宛
