آیا یک ابرنواختر می تواند زمین را نابود کند؟

هنگامی که ستاره درخشان Betelgeuse منفجر شود، منظره چشمگیری خواهد بود. این انفجار ستاره ای که به عنوان یک ابرنواختر شناخته می شود، از هر سیاره ای درخشان تر و تقریباً به اندازه ماه کامل خواهد بود. در طول روز قابل مشاهده خواهد بود و می توانید در نیمه شب کتابی را در نور آن بخوانید. مانند همه ابرنواخترها، قبل از محو شدن چند ماه دوام خواهد آورد.

اما خطرناک نخواهد بود برای آن، باید بسیار بسیار نزدیکتر باشد. Betelgeuse تقریباً ۶۵۰ سال نوری از ما فاصله دارد. بنابراین آیا ستاره هایی وجود دارند که برای ما خطری ایجاد کنند؟

برای تخمین اینکه یک ابرنواختر باید چقدر نزدیک باشد تا آسیب جدی به زمین وارد کند، باید به قابلیت های مخرب یک ابرنواختر نگاه کنیم.

اول، موج شوک ناشی از خود انفجار وجود دارد. اما به من اعتماد کنید: اگر به اندازه کافی به یک ابرنواختر نزدیک هستید که نگران موج ضربه ای باشید، پس به اندازه کافی به ستاره پیش از ابرنواختر نزدیک هستید که قبلاً دوز کشنده تابش دریافت کرده باشید، و واقعاً باید دور می شدید. خیلی وقت پیش

بعد، نور مرئی وجود دارد. اگرچه ممکن است چشمگیر باشد و منجر به نابینایی شود، اما عاملی برای آسیب رساندن به سیاره ما نخواهد بود.

وقتی صحبت از خروجی انرژی شد، اکثریت قریب به اتفاق انرژی ساطع شده توسط یک ابرنواختر به شکل نوترینوها است، ذرات شبح مانندی که به ندرت با ماده تعامل دارند. در واقع، در حال حاضر تریلیون‌ها نوترینو از بدن شما عبور می‌کنند و شرط می‌بندم که شما حتی متوجه آنها نشده‌اید. بنابراین حتی اگر نوترینوهایی به اندازه یک ابرنواختر در صورت خود داشته باشید، آزارتان نخواهد داد.

اما در مورد سایر طول موج های نور، مانند اشعه ایکس و پرتوهای گاما چه می شود؟ خبر خوب این است که ابرنواخترها تمایل به تولید مقادیر زیادی از تشعشعات پرانرژی ندارند. اما خبر بد این است که این فقط به معنای نسبی است. در هر مقیاس مطلق معقولی – مانند تعداد پرتوهای گاما که قرار است از جو عبور کنند – هنوز یک تن پرتوهای پرانرژی است.

و در نهایت، پرتوهای کیهانی وجود دارند، ذراتی که با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند. ابرنواخترها قادر به تولید مقادیر زیادی از پرتوهای کیهانی هستند که می‌توانند آسیب جدی را به همراه داشته باشند.

شعاع انفجار

پس چه چیزی باعث می شود که همه آن پرتوهای ایکس، گاما و پرتوهای کیهانی برای زمین مضر باشند؟ این اشکال تابش به اندازه کافی مشت پرانرژی دارند که می توانند نیتروژن و اکسیژن مولکولی را پاره کنند. این عناصر در جو زمین ترجیح می دهند به عنوان مولکول در اطراف شناور باشند. اما زمانی که از هم جدا شوند، به روش‌های جالب و جذابی دوباره با هم ترکیب می‌شوند – برای مثال، اکسیدهای نیتروژن مختلف، از جمله اکسید نیتروژن، که به گاز خنده معروف است – می‌سازند که منجر به تخریب لایه اوزون می‌شود.

بدون لایه اوزون، زمین در برابر اشعه ماوراء بنفش خورشید آسیب پذیر است. این به معنای برنزه شدن سریعتر، سوختگی سریعتر و نرخ بالای سرطان پوست نیست. میکروارگانیسم های فتوسنتزی مانند جلبک ها آسیب پذیر می شوند. در اصل، آنها پخته می شوند و می میرند. و چون آنها لایه پایه زنجیره غذایی را تشکیل می دهند، کل اکوسیستم فرو می ریزد و یک انقراض دسته جمعی رخ می دهد.

برای ابرنواخترهایی که ممکن است در کهکشان ما رخ دهند، یک ستاره در حال مرگ باید در فاصله ۲۵ تا ۳۰ سال نوری از زمین قرار داشته باشد تا حداقل نیمی از لایه اوزون را از بین ببرد که برای ایجاد تمام موارد بد ذکر شده کافی است.

و در اینجا چند خبر خوب برای کمک به خواب شبانه وجود دارد: هیچ نامزد شناخته شده ای برای ابرنواختر در فاصله ۳۰ سال نوری از زمین وجود ندارد. نزدیک‌ترین نامزد، اسپایکا، حدود ۲۵۰ سال نوری از ما فاصله دارد و هیچ ستاره‌ای وجود ندارد که در طول عمر خود کاندید ابرنواختر شود و در فاصله ۳۰ سال نوری از زمین به زمین نزدیک شود. بنابراین حداقل در حال حاضر از این نظر ایمن هستیم.

با این حال، در بازه‌های زمانی طولانی‌تر، همه چیز جالب‌تر می‌شود، زیرا تمایل دارند با موجوداتی که خطرات وجودی برای کل زیست‌کره‌ها ایجاد می‌کنند، انجام دهند.

یکی از چیزهای جالب این است که منظومه شمسی ما به تازگی وارد بازوی مارپیچی شکارچی کهکشان راه شیری شده است و بازوهای مارپیچی به دلیل سرعت پیشرفته تشکیل ستاره خود شناخته شده اند (به همین دلیل تمایل دارند در تصاویر بیرون بیایند). اما نرخ‌های بالاتر شکل‌گیری ستاره به معنای نرخ‌های بالاتر مرگ و میر ستارگان است – که به معنای شانس بیش از حد متوسط ​​برای نزدیک شدن به راحتی در ۱۰ میلیون سالی است که طول می‌کشد.

هنگامی که همه این عوامل را در نظر بگیرید، در نهایت با تخمین‌هایی مبنی بر برخورد با ابرنواختر بالقوه کشنده، چند بار در هر میلیارد سال مواجه می‌شوید.

در واقع، برخی از ستاره شناسان فکر می کنند که یک ابرنواختر در نزدیکی خود باعث انقراض دسته جمعی در ۳۶۰ میلیون سال پیش شد که ۷۵ درصد از همه گونه ها را کشت.

روی آن نخوابید

اما یک هشدار کوچک وجود دارد: این تحلیل فقط در مورد ابرنواخترهای معمولی کاربرد دارد. همچنین یک مورد خاص وجود دارد که در آن ستاره در حال مرگ توسط لایه ضخیمی از غبار پوشانده شده است. هنگامی که موج شوک ابرنواختر به آن غبار برخورد می کند، سیل پرتوهای ایکس را آزاد می کند و قرن ها بعد انفجاری از پرتوهای کیهانی را دنبال می کند. این یک ضربه ناخوشایند است: پرتوهای ایکس می توانند بیش از ۱۵۰ سال نوری حرکت کنند و جو سیاره ای را تضعیف کنند، و سپس چند صد سال بعد، پرتوهای کیهانی کار را تمام می کنند.

و سپس ابرنواخترهای نوع Ia وجود دارند که وقتی کوتوله های سفید – بقایای فوق متراکم ستارگان کم جرم یا متوسط ​​مانند خورشید – موادی را از یک همراه در مدار جمع می کنند، ایجاد می شوند. اما کوتوله‌های سفید عموماً کوچک و کم نور هستند – بنابراین تشخیص آنها بسیار سخت‌تر است و تکامل نهایی آنها به سمت یک ابرنواختر بسیار تصادفی‌تر است. یک روز، آنها فقط در حال رفت و آمد هستند، و روز دیگر، آنها خود را به یک جهنم هسته ای تبدیل می کنند.

خوشبختانه، نزدیکترین کاندید، کوتوله سفید دوتایی IK Pegasi است که به طور ایمن در فاصله ۱۵۰ سال نوری ما قرار دارد.

با این حال، قبل از اینکه خیلی از خود راضی شوید، باید در مورد انفجارهای پرتو گاما، که از ادغام ستاره های نوترونی و ابرنواخترها ناشی می شود، بدانید. آنها بسیار خطرناک تر هستند زیرا آنها فوق العاده قدرتمند هستند و انرژی های انفجاری آنها در پرتوهای باریکی متمرکز شده است که می تواند بیش از ۱۰۰۰۰ سال نوری را از یک کهکشان عبور دهد. از آنجایی که فوران های پرتو گاما بسیار دورتر از ابرنواخترها هستند، پیش بینی و برنامه ریزی برای آنها دشوارتر است.