與超新星的安全距離

對于人類來說，字宙中充滿了太多的威脅，特別是有可能發生的小行星對地球的撞擊。然而在遙遠的外層空間，還有一種威脅隨時可能向我們逼近，這就是超新星的爆發，其釋放的大量放射線足以撕開人類賴以生存的保護傘——臭氧層。最近，一項新的研究支持了發表在《天體物理學雜志》上的論斷，即一顆超新星如果在距地球25光年的范圍內發生爆發，將對地球造成巨大的破壞。但科學家同時指出，每10億年里只有一兩次在這么近的范圍內發生爆發的可能性。

在1974年，這種危險性曾被估計得過高。當時美國哥倫比亞大學的物理學者馬爾·魯德曼計算出，在50光年范圍內的一次超新星爆發所釋放出的伽馬射線和宇宙射線，足以在數十年里破壞掉大量的臭氧層，使地球表面完全暴露在對人體有害的紫外線下。從那時開始，科學家就一直在爭論超新星爆發將產生多少放射性物質、這些放射線將對大氣層產生多大的危害以及我們的太陽系周圍發生恒星爆發的幾率有多大。最新的結論來自NASA戈達德空間飛行中心的天體物理學家尼爾·蓋瑞，他認為這種威脅“遍布整個太空”。某些研究小組表示，最近的超新星爆發多半發生在幾百萬年內，曾對生態系統造成了破壞。

按照蓋瑞及其同事的研究結果來看，較早的估算可能是靠不住的。研究人員利用一個精細的大氣模型來測量氮氧化物——一種由超新星放射線催化的化學物質——究竟會對臭氧層造成多大程度的破壞。研究人員同時利用1987年在銀河系外爆發的一顆超新星——超新星1987A所釋放的能量作為研究對象，以此來估算到底有多少放射線到達了地球。他們得出的結論對每個人來說都是一條好消息：如果要造成臭氧層變薄從而使2倍的紫外線到達地球表面，就需要一顆恒星在距離地球25光年的范圍里爆發。然而在這個范圍內，如今并沒有大規模的、有可能蛻變為超新星的恒星存在。而且這樣的恒星在太陽系的附近也很少，平均每7億光年才會出現一次超新星的爆發。按照研究人員對銀河系中恒星運動的分析結果來看，它們對地球歷史上的生物大滅絕也并未做出太大的“貢獻”。

美國得克薩斯州立大學的天文學家約翰·斯卡洛認為，這項成果超越了其他所有試圖對超新星爆發對地球大氣的影響進行量化的研究工作。他說：“他們的研究依靠了大量的數據，這是我們現在所知的最好的結果。”斯卡洛同時強調，在地球的歷史上，遙遠的超新星爆發帶來的低劑量放射線依然有可能觸發成千上萬次的基因突變。

圖為開普勒超新星(SN 1604)爆發后的超新星遺跡。照片是由錢德拉X射線天文臺的多波段照片合成的。