在夜空中閃爍的恒星都有“壽終正寢”的那一天，科學(xué)家告訴我們，并不是所有的恒星都會在宇宙中默默地熄滅，比如說太陽在其生命的最后時刻就會膨脹成一顆紅巨星，其龐大的體積甚至可以將地球吞噬，而那些質(zhì)量比太陽大得多的恒星（初始質(zhì)量是太陽的8倍以上），通常都會以一種更加壯麗的方式——超新星爆發(fā)，來宣告自己的消亡。

超新星爆發(fā)釋放的能量，可以輕松達(dá)到太陽一生釋放出的能量的數(shù)十倍甚至更多，在爆炸的過程中，整個星系都會被超新星釋放出的電磁輻射照亮，因此超新星爆發(fā)也被人們稱為宇宙中已知的威力最強(qiáng)的爆炸。

由此可見，宇宙中的那些大質(zhì)量恒星都很危險，一旦發(fā)生爆炸，其周圍的很大一片區(qū)域都將面臨著嚴(yán)峻的威脅，令人擔(dān)心的是，距離地球只有640光年的參宿四（Betelgeuse），就是一顆這樣的恒星。

參宿四位于獵戶座方向，觀測數(shù)據(jù)顯示，它的質(zhì)量為太陽的16.5至19倍，如此大的質(zhì)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過了恒星發(fā)生超新星爆發(fā)的臨界值。更重要的是，目前的參宿四的體積相當(dāng)于7億個太陽，已經(jīng)是一顆“紅超巨星”，而據(jù)我們所知，這正是大質(zhì)量恒星生命的末期，這就意味著，在不遠(yuǎn)的未來，參宿四就會發(fā)生威力巨大的爆炸。

危險的參宿四何時爆炸？科學(xué)家給出了時間

參宿四一直是科學(xué)家們的重點觀測對象之一，上圖為1996年以來參宿四的亮度變化記錄，從中我們可以看到，在過去的很長一段時間里，參宿四的亮度都在一個正常的范圍內(nèi)波動，但從2019年10月開始，參宿四就開始異常變暗，到了2020年初，其亮度一度降低到1.8等左右。

在此之后參宿四的亮度又開始大幅上升，當(dāng)時有不少人都認(rèn)為，參宿四很可能即將發(fā)生爆炸，然而這樣的事情并沒有發(fā)生，因為在隨后的時間里，當(dāng)參宿四的亮度上升到一定程度的時候，又開始了下降，似乎又回到了正常范圍。

盡管后續(xù)的研究表明，參宿四的此次異常變暗應(yīng)該是一片巨大的塵埃云所致，但這顆忽明忽暗的“紅超巨星”仍然引起了科學(xué)家的注意，在2020年初，一個由澳大利亞國立大學(xué)（ANU）的天文科學(xué)家梅里迪思·喬伊斯（Meridith Joyce）領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊，開始著手對參宿四進(jìn)行研究。2021年2月初，該團(tuán)隊的科學(xué)家給出了結(jié)論：參宿四的爆炸時間大約為90萬年之后。

為什么是90萬年之后呢？

已知的超新星爆發(fā)可分為“熱核爆炸”和“核心坍縮”兩種類型，像參宿四這種大質(zhì)量恒星屬于后者。所謂的“核心坍縮”就是指恒星內(nèi)部的“核燃料”耗盡之后，恒星就會因為失去了核心支撐而迅速坍縮，其最終結(jié)果就是引發(fā)超新星爆發(fā)。

對于大質(zhì)量恒星而言，它們的“核燃料”其實可以多次利用，簡單來講就是，氫的核聚變反應(yīng)會生成氦，當(dāng)氫耗盡之后，恒星就開始坍縮，其核心的溫度和壓強(qiáng)會大幅提高，從而點燃氦的核聚變，氦聚變會生成碳，當(dāng)氦耗盡之后，又會啟動碳的核聚變，而在碳之后又是更重元素的核聚變，如氧、氖、鎂、硅等等。

這一系列核聚變的最終產(chǎn)物就是鐵，由于鐵原子核即使發(fā)生聚變也不會釋放能量，因此當(dāng)恒星內(nèi)部的核聚變進(jìn)行到這一步時，其核心就再也沒有能量來抵抗恒星自身的重力，在這種情況下，恒星外層的物質(zhì)就會以極高的速度向核心坍縮，其速度甚至可以高達(dá)光速的20%左右。

與此同時，恒星核心物質(zhì)的電子會被巨大的重力壓入原子核，并與原子核中的質(zhì)子結(jié)合形成中子，大量的中子緊縮在一起，讓恒星核心擁有了強(qiáng)大的“中子簡并壓”，當(dāng)恒星外層的物質(zhì)猛烈沖擊其致密的核心時，其攜帶的巨大能量就會在一瞬間釋放，從而發(fā)生威力無與倫比的爆炸。

根據(jù)科學(xué)家的計算，像參宿四這種恒星，其“氫燃料”大約可以“燃燒”1000萬年，“氦燃料”大約可以“燃燒”100萬年，“碳燃料”大約可以“燃燒”1千年，在此之后的“核燃料”的“燃燒時間”更是越來越短，以至于從硅到鐵的整個核聚變過程，都只有短短的14天左右。

也就是說，只要我們知道參宿四現(xiàn)在正在“燒”哪一種“核燃料”以及“燒”了多久，就可以較為準(zhǔn)確地推算出參宿四會在何時爆炸。

上述團(tuán)隊的科學(xué)家在研究工作中收集了大量參宿四的觀測數(shù)據(jù)，并使用恒星演化模型、流體動力學(xué)模型以及恒星脈動模型對其進(jìn)行了細(xì)致且深入的分析，最后得出的結(jié)論就是，參宿四目前正在“燒”的是“氦燃料”，并且只“燒”了大約10萬年的時間。

所以我們只需要做一下非常簡單的計算，就可以得出，參宿四的爆炸時間大約為90萬年之后。

如果參宿四發(fā)生了超新星爆發(fā)，地球會有危險嗎？

參宿四距離地球只有640光年，對于超新星爆發(fā)這種高能事件而言，這種距離談不上絕對的安全，雖然地球不會受到參宿四爆炸時產(chǎn)生的星際物質(zhì)輻射激波的影響，但是其產(chǎn)生的伽馬射線暴對地球卻是一個不小的威脅。

科學(xué)家推測，地球在4.5億年前就曾經(jīng)遭受過一次伽馬射線暴的“襲擊”，在此次事件中，一束來自6000光年外的伽馬射線暴摧毀了地球的臭氧層，并引發(fā)了一系列的連鎖反應(yīng)，最終造成了“奧陶紀(jì)大滅絕事件”，這也是地球上的第一次生物大滅絕事件。

幸運的是，超新星爆發(fā)時產(chǎn)生的伽馬射線暴是沿著恒星自轉(zhuǎn)軸的方向傳播的，而根據(jù)科學(xué)家的觀測，參宿四的自轉(zhuǎn)軸并沒有指向地球，而是與地球有一個大約30度的角度，因此可以說，就算參宿四發(fā)生了超新星爆發(fā)，地球也不會有危險，所以我們也不必為此擔(dān)心。

好了，今天我們就先講到這里，歡迎大家關(guān)注我們，我們下次再見`