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假如盾牌座UY替代比邻星,地球会怎么样?如果UY超新星爆发呢?

 星辰大海种花家 2019-11-20

这是个非常有趣的话题,盾牌座UY是当前观测到最庞大的恒星,而比邻星则是距离地球最近的恒星,假如将盾牌座UY放到比邻星位置,我们地球上能晚上能看书不?不过即使再亮我们北半球也看不了书,因为比邻星位于南天区!

假如将盾牌座UY放到比邻星位置,看起来是一颗几等星?

盾牌座UY当然是位于盾牌座的一颗恒星了,这是已知最大的恒星,直径大约是太阳的1708 ± 192倍,这个数字估计大家没多大概念,换算成天文单位大约接近8AU,也就是放在太阳位置的话,其直径接近土星轨道!木星和以内的行星都将成为盾牌座UY的一部分。

盾牌座UY各项参数:

质量:约为太阳7-10倍

距离:5100光年

视星等:+8.29 ~ +10.56

绝对星等:-6.2

有这些参数后我们就可以着手计算盾牌座放到比邻星的视星等了,计算公式如下:

将上述绝对星等与比邻星距离4.22光年距离代入上述公式,计算得视星等为-10.64等,满月的视星等大约为-12.74,因此当盾牌座UY位于比邻星时,仍然只有满月亮度的1/7左右,这一点是不是要让大家失望?其实不必,因为盾牌座UY是一颗超级红巨星,它未来的发展会令人惊喜!

盾牌座UY为什么会那么大?

太阳质量8-10倍的恒星发展和太阳的经历类似,但并不完全相同,因为太阳只能燃烧到碳和氧元素,但盾牌座UY可以一直燃烧到铁,这个级别的恒星也不会爆发氦闪或者碳闪等,但它依然会膨胀成红巨星,因为这种类型的恒星内核燃烧成氦元素后,氦元素会继续燃烧形成铍,再是碳,然后是氧等!而氦元素以及以后的元素燃烧速度更快,能量更大,结果就是恒星外壳极度膨胀,而内核则一层层分布,形成一个类似洋葱一般的结构。

最核心层会一直燃烧到铁,因为这个质量的恒星质量足够,其引力坍缩能足以将硅聚变成铁,但在此之后将再不会诞生其他更重的元素(聚变会终到镍,但会衰变回铁)。

内核发展到铁之后将再无能量来源,因此内核将承受外壳巨大的压力而出现坍缩,其速度可达7万千米/秒,同时将发生光致蜕变和电子捕获而爆发出中微子流,将会爆发大约恒星10%质量亏损的能量释放,大约为10^46J,此时内核已经成为中子态而停止坍缩,与外壳的坍缩形成了冲击波,形成了超新星爆发,因此中微子流也是超新星爆发的前奏,它会早于可见的超新星爆发前出现。

除了简并中子态核心外,这颗恒星的外壳将会被彻底炸散,形成一片巨大的尘埃云,这个级别的尘埃云在未来仍然有可能形成恒星,但大概率仅仅只能形成红矮星,因为整体尘埃云的质量并不是特别大。

如果未来盾牌座UY超新星爆发,对地球有多大影响?

假如在4.22光年外有一颗8-10倍太阳质量的超新星爆发,那么地球的好日子就过到头了,因为这会有一个严重的后果,因为一颗盾牌座UY的超新星爆发,大约将释放出比太阳整个生命周期内都要高得多的能量,超新星的绝对星等大约是-17- -22等,如果它在4.22光年外爆发,那么它的视星等可达-21.41- -26.41等,大约相当于另一颗太阳的亮度。

但请注意超新星爆发并不只是放可见光,还有红外辐射,电磁波以及高能的紫外线与X射线和伽玛射线,还有强大的中微子流,这些影响将一股脑儿全部影响地球,地球这个距离上,大约会在盾牌座爆发4.22年后影响地球,届时所有的物种将在全频谱的辐射下进入倒计时,特别是伽玛射线,将会彻底破坏地球大气层中的臭氧,甚至直达地面破坏生物的DNA!

关于盾牌座的恒星物质多久会到达地球我们不太好计算,但可以相信的是在这个距离上,太阳系应该会在未来某个时期受到扩散的云气影响,有多严重很难评估,但可能这担心是多余的,因为那会人类早已不再存在!

从理论上来看,这个距离上的超新星爆发影响是毁灭性的,但似乎人类运气不错,30光年内都不会有超新星爆发的可能,天狼星质量不够,最近可能爆发超新星的是参宿四,但它距离地球超过640光年!对地球的影响是可以在地球上看热闹的程度。

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