王善钦

爆炸是一场灾难，这是我们的共识。那么在神秘的太空，如果一颗大质量恒星生命终结，发生了爆炸，会导致什么后果呢？对了，就是超新星爆发！在上一期《最耀眼的死亡——神秘的超新星现象》中，我们揭开了超新星神秘面纱的一角，认识了什么是超新星，以及超新星爆发的真相。那么，新的问题来了：超新星爆发对地球有什么影响？

超新星：行星与生命的基础

超新星爆发后，形成了许多元素，它们在广袤的宇宙中“历险”，以尘埃的形式扩散并且与宇宙中的氢分子团混合。氢分子与超新星抛出的尘埃形成的混合物，会形成下一代恒星以及围绕恒星运转的行星。太阳与地球就是这么形成的。

如果没有超新星合成出的物质，太阳依然可以形成，因为太阳主要由氢构成；但如果没有超新星，地球就无法形成，因为地球上的所有金属都来自约50亿年前甚至更早的超新星爆发。

你知道吗？占人体65%的氧元素，占人体 18%的碳元素，参与血红蛋白的形成并促进造血的铁，人体骨骼、牙齿与血液中的钙，都来自超新星；其他的如氮、磷、钾、硫、钠、氯、镁、锌、硒、碘、铜、锰、铬、氟、钼、钴、镍、锡、硅、钒等元素，也都是超新星送过来的；占大气99%以上的氮气、氧气与二氧化碳的构成元素也来自超新星。可以说，所有生命都起源并依赖于超新星的产物，换句话说，我们都“来自星尘”。

超新星曾经灭绝过地球物种吗？

超新星爆发对地球的形成至关重要，我们不禁也要思考：超新星的威力这么大，地球上某些物种大灭绝，是不是也跟它有关？

这个猜测并非全无道理：超新星激波加速的粒子形成的高能宇宙线可以持续十几年以上，这些宇宙线促使地球大气生成氮氧化合物，后者消耗了地球的臭氧，导致地球受到更多的太阳紫外线辐射，杀死了大量浮游植物，继而导致浮游动物减少。持续一百多天的伽玛射线也会引发臭氧消耗，增加紫外线辐射。此外，宇宙线会促进云朵形成，因此，上述过程又会导致云朵大大增加，遮蔽大量阳光，导致持续数千年的“宇宙线冬天”降临。

为了验证超新星爆发与物种灭绝的关系，美国国家航空航天局戈达德飞行中心的科学家格雷尔斯与其合作者专门计算了各种高度与纬度情况下，临近超新星爆发产生的伽玛射线与宇宙线对臭氧的消耗作用。他们发现，要想对臭氧产生足够大的破坏作用并引起生物圈变化，超新星必须发生在距离地球26光年以内，这个距离被称为“杀死距离”。而这个距离内爆发超新星的频率大约为8亿年一次。

科学家总结了过去的5亿年里的物种灭绝事件：6 500万年前白垩纪末期的恐龙及地球上约一半物种灭绝事件、1.45亿年前侏罗纪末期灭绝事件、2.5亿年前二叠纪末期90%的地球物种灭绝事件。科学家推断出在这段时间内活跃的、足以影响地球的2个超新星距离我们约300亿光年，比“杀死距离”还要远10倍多。因此，它们不会直接引起地球上物种的灭绝。但是，这2个超新星是否对地球的气候产生过影响，进而对地球上的物种灭绝产生间接或者部分作用，现在还不得而知。

未来会有近距离的超新星灭绝地球物种吗？

由于超新星的“杀死距离”在26光年以内，现在的太阳系附近几十光年距离内已经没有足以爆发为超新星的大质量恒星，所以，人们不必担心近距离的普通超新星会灭绝人类。

但值得注意的是，科学家新近发现的那个迄今最明亮的超新星，ASASSN-15lh，它有近6 000亿个太阳那么亮，最亮时大约有8 000亿个太阳那么亮。ASASSN-15lh最亮时的亮度是普通超新星的400倍左右，这个超新星的“杀死距离”显然会比普通超新星远很多倍。

不过，这类超新星爆发的概率比普通超新星的概率低得多，所以我们依然不必担心这类极度明亮的超新星在地球附近爆发进而灭绝人类。

最后，我们还可以再考虑一个问题：距我们300亿光年的那2颗超新星会不会也这么亮？答案是否定的。因为最近的研究表明，那2颗近距离的超新星可能只是8～10倍太阳质量的恒星演化到最后的产物，这类超新星的亮度只有普通超新星的几十分之一，比起最亮超新星，更是暗得多。