参宿四已爆炸为超新星了吗?它会摧毁地球吗?
最近,著名的星星“参宿四”持续变暗,引起了很多天文学家与天文学爱好者的注意。很多人认为这意味着参宿四即将甚至已经爆发为超新星。有些人认为这颗超新星有可能威胁甚至摧毁地球生态圈。在这篇文章中,我们就看看这些传言是否可靠。
参宿四,英文名为“Betelgeuse”,拜耳命名法中它的称号是猎户座α——这一般是某个星座中最亮的星的编号。但实际上,参宿四是一颗变星,它大部分时间内比参宿七暗,只是因为在某些时候的“视星等”达到0.05等左右,比参宿七亮,才被命名为猎户座α。视星等在0.05到0.18等之间变化的参宿七因此屈居第二,被命名为猎户座β。
一般情况下,参宿四是全天第11亮星,平均视星等为0.5等。
它的视星等在不断变化,最亮时可以达到0等,成为全天第5亮星;最暗时,它会降低到1.3等甚至更暗,排到全天第20亮之外。参宿四的质量大约是太阳的18到19倍,半径大约是太阳的1000倍。如果放在太阳的位置,它会吞没水星、金星、地球、火星、小行星带,并可能把木星也吞了。参宿四距离地球大约700光年,但因为其巨大的直径,它成为除太阳之外第一颗被测出圆盘面的恒星,也是除了太阳之外,看上去第二大的恒星。
从2019年10月开始,参宿四一直在变暗。昨天(2020年2月2日)最新公布的情况是:它已经降到了1.6等左右。此前几天,它曾经短暂变亮,以至于很多人又激动地以为它已经爆炸为超新星,忙不迭地写文章,甚至宣称世界末日要来了。
但是,要判断它是否真的已经爆发为超新星,必须等几天,因为超新星爆发之后十天左右(甚至五天左右)会比爆发前亮大约几万倍以上。
以参宿四为例,它V波段的平均绝对星等大约是-5.85等(假定将星星放到距离地球32.62光年,观测到的视星等就是绝对星等),而超新星的绝对星等大约是-18等左右,比参宿四亮了大约12等。根据星等的定义,每降低5等,亮度变为原来的100倍;降低10等,亮度变为原来的1万倍;降低12等,亮度提升6万多倍。换句话说,如果参宿四真的已经爆发为超新星,只需要十天(甚至五天)左右,它就可以变亮6万倍左右。
答案会令很多人失望:恒星演化理论与超新星爆发理论都没有预测恒星爆炸为超新星之前会先持续变暗。其实,导致恒星变暗的原因有很多:恒星自身收缩、恒星温度降低、恒星表面热区域与冷区域的位置变化、恒星喷发出大量尘埃,以及上述多种原因的组合。
如果参宿四爆发为超新星,它会变亮大约12等。参宿四的视星等(记住,此处讨论视星等,不是绝对星等)最亮时为0等,将0减去12,得到的是-12等。
假如它爆发为超新星后还可以更亮1等,那它的视星等就是-13等。满月的视星等大约是-12.4等,太阳的视星等是-26.7等。对比之后就会发现,参宿四爆发后最亮时会与满月差不多亮,夜晚照出人影是没问题的。但即使是最亮时,它看上去也显然要比太阳暗得多。出现两个太阳的情况是不可能的。
如果参宿四爆发为超新星,它会毁灭地球吗?如果有人问你这个问题,你可以反过来问他:那月光会毁灭地球吗?参宿四爆发为超新星之后,最亮时看起来也才月亮那么亮,意味着它发出的光落在地球上的流量与月光照射地球时的流量一样。从另一个方面说,参宿四与地球的距离大约为700光年,而早已有严肃的研究表明,只有距离地球10光年以内的超新星爆发才有可能破坏地球大气,进而破坏生态圈。
结论:参宿四的持续变暗,并不意味着它会立即成为超新星。它变暗的具体原因未知。即使它成为超新星,它看上去最多也只是达到满月亮度,因此无法破坏地球大气与生态圈。无论如何,参宿四已经处于生命末期,不过瘦死的骆驼比马大,人家就是末期的持续时间也比人类寿命长,大概也就几十万年吧。当然,如果它已经处于末期的末期,那我们有生之年还是有希望看到它爆炸的。