参宿四何时爆发？超新星爆发机制仍有未知之谜

日本平安时代1054年的一个白天，天空中突然闪现一颗异常明亮的“客星”，引发京都骚动。这一事件在京都街头巷尾广为流传。到了镰仓时代，当时的一代学者，也是著名诗人的藤原定家（1162—1241），将此事件作为历史记录，写进了《明月记》。《明月记》作为非常重要的文化遗产，作者亲笔原稿的大部分现已成为日本国宝，并被日本天文学会于2019年认定为第1号日本天文遗产。

1054年现身的客星，在金牛座牛角的位置出现。这一现象，在现在被称作超新星爆发（Supernova）。1054年爆发后产生的残骸，之后一直在宇宙空间扩散。我们可以通过天文望远镜观测，也可以通过天文照片欣赏到（见下面图片）。图中细长纤维状结构的天体就是M1星系，也被俏皮地称作“蟹状星云”，是超新星爆发残骸的典型代表。

◆蟹状星云M1
照片提供：日本国立天文台

◆环状星云M57
照片提供：日本国立天文台

上方图片，展示了一种叫作环状星云（天琴座M57）的行星状星云。据推测，50亿年后，太阳也将变成这样的行星状星云。也就是说，环状星云就是太阳这样的恒星走向死亡时的形态。蟹状星云与环状星云的区别，源于原本恒星的质量差异。换而言之，质量重的恒星与质量轻的恒星，其生命终止的方式并不相同。质量重的恒星，最终发生超新星爆发；质量轻的恒星，则缓慢溶解到宇宙空间中，变成行星状星云，最终，其核心部分变成白矮星。

人们一直认为，平均每100年就能目击到银河系内出现超新星爆发，但是实际上，自1604年，天文学家开普勒观测到超新星以来，人类就没有再目击到银河系内的超新星爆发。^[1]另一方面，关于其他遥远的星系内出现的超新星爆发，由于星系数量实在庞大，每年可以观测到数百个。

不过，这些基本上都只能借助哈勃太空望远镜、斯巴鲁望远镜这种大型天文望远镜才能观测得到。也不知用肉眼就能欣赏到的、以客星形式出现的银河系内超新星爆发，什么时候再次出现。

参宿四（猎户座α星）很可能正在发生超新星爆发。冬日勇士猎户座左肩的一等星参宿四，在古代日本被称作平家星，现在正处于红超巨星阶段。其核心部位的氢元素不足，核心周围正发生核聚变反应，是一颗不稳定状态下发光的老年恒星。天文学家认为，参宿四的生命终结将至，将来随时都可能发生超新星爆发。不过，地球距其640光年，如果它在室町时代（1336—1573）就已爆发，那么，说不定今晚它已经成为超新星，人类在白天也能目睹它释放的耀眼光芒。如果它现在爆炸，就该轮到640年后的人类惊叹于它的靓丽姿态了。

太阳到地球的距离约1.5亿千米。光在宇宙空间（真空中）以每秒30万千米的速度行进，带来时间差。(www.xing528.com)

这就意味着我们现在看到的太阳其实是8分19秒前的太阳。所以，即使太阳现在爆炸，我们也只能在8分19秒后察觉。

2019年12月，参宿四突然急剧变暗，登上热门话题。通常来说，参宿四在猎户座中格外明亮。就在当时，其亮度突然降到了二等星水平。于是，性急的人们猜想，这该不会是超新星爆发的前兆吧？其实，参宿四原本就是一颗亮度不稳定的变星，以前也多次出现过亮度降低的情况。不过，这也从另一方面说明，参宿四受到了人类非常密切的关注。

像参宿四这样距离地球数百光年以内，并且将要发生超新星爆发的恒星，其实还存在好几个。那么，如此近距离的恒星一旦发生超新星爆发，将给地球带来怎样的危害呢？

超新星爆发的瞬间，也是宇宙中各类元素生成的瞬间。在比太阳光还明亮10亿倍以上的这一爆炸瞬间，恒星中的元素与其他元素交相融合。其后，既有星体全部被吹散的情况，也有核心部位残存中子星的情况。如果该恒星本身质量较大，其核心部位还可能形成黑洞。然而直到现在，关于超新星爆发的机制，仍存在不少尚未探明的地方。不过可以肯定的是，爆炸瞬间释放的放射线的强度，绝对不可小觑。

38亿年前诞生于地球的我们这些生命，曾多次经历过生命大灭绝。最近一次大灭绝，众所周知，发生在6600万年前的中生代白垩纪末期，是一颗直径10千米的小行星或彗星撞击地球引发的。此时，不只是恐龙，地球上的约66%的物种彻底消失。

4.44亿万年前的古生代奥陶纪末期，也发生过一次物种灭绝。当时，海洋中繁衍生息的珊瑚、鹦鹉螺以及三叶虫等节肢动物几乎全部灭绝。据推测，当时海洋无脊椎动物57%的属完全灭绝。而经分析，引发这次生命大灭绝的原因，正是临近地球的恒星发生了超新星爆发。由于时代过于久远，现在无法得知具体是哪一颗恒星爆炸，但有研究人员指出，很有可能是爆炸带来的大量宇宙放射线，特别是γ射线，导致了灭绝。理由如下：

在对阿根廷一处溪谷的地层进行调查后发现，比4.44亿万年更早的远古地层中，同时可以挖掘出深海生物化石和浅海生物化石。但是生命大灭绝后的地层中，只能挖掘出深海生物化石。这就意味着只有浅海生物受到了大灭绝的影响。究其原因，抵达深海前就被海水吸收殆尽的放射线比较吻合。这些放射线既有可能是太阳释放的最强超级耀斑引发的，但也可能是太阳系内发生了超新星爆发，从而带来放射线强烈辐射造成的。

那么，如果参宿四发生超新星爆发，是否会导致我们人类灭亡？答案在下一节揭晓。