再過(guò)50億年,太陽(yáng)內(nèi)部的氫等元素就會(huì)燃盡。之后,它會(huì)先變成“紅巨星”(體積是現(xiàn)在的100倍以上)。所謂紅巨星,就是大氣膨脹、溫度下降后發(fā)紅的恒星。如果那時(shí)地球的公轉(zhuǎn)軌道和現(xiàn)在一樣,那它很可能被變大的太陽(yáng)吞噬。然后,太陽(yáng)會(huì)釋放出大量氣體,在距今70億年后變成和地球一般大的白色死星——白矮星。
問(wèn)題是,比太陽(yáng)大10倍以上的恒星一旦用盡燃料,就無(wú)法保持原型,進(jìn)而發(fā)生爆炸。這就是所謂的超新星爆炸。大量能量會(huì)在爆炸時(shí)釋放出來(lái)。在爆炸1秒鐘后,比鐵更重的元素就會(huì)相繼誕生。
研究結(jié)果顯示,當(dāng)中子撞到原子核時(shí),中子就會(huì)發(fā)生β衰變(中子衰變?yōu)橘|(zhì)子、電子與反中微子),轉(zhuǎn)變成質(zhì)子,形成更重的元素。
一旦發(fā)生超新星爆炸,無(wú)數(shù)塵埃就會(huì)散落到周?chē)挠钪婵臻g。塵埃聚到一起,形成新的恒星。新恒星死亡時(shí)也會(huì)發(fā)生超新星爆炸,形成更重的元素。這個(gè)過(guò)程周而復(fù)始,每發(fā)生一次,就會(huì)有比鐵更重的元素誕生。
我們將這種現(xiàn)象稱(chēng)為“元素的化學(xué)進(jìn)化”。“化學(xué)”本是代表元素組合變化的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ),所以我覺(jué)得用“原子核進(jìn)化”或者“元素進(jìn)化”更合適一些。
那么,我們所在的太陽(yáng)系處于化學(xué)進(jìn)化的哪個(gè)階段呢?如前所述,太陽(yáng)很小,不會(huì)引發(fā)超新星爆炸。但是地球和太陽(yáng)系的其他地方的確有比鐵更重的元素。由此可見(jiàn),太陽(yáng)系的化學(xué)進(jìn)化程度已經(jīng)相當(dāng)高了。
這意味著太陽(yáng)系在太陽(yáng)和地球誕生前,已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)超新星爆炸。換言之,利用鋅和碘等比鐵更重元素的人類(lèi)的存在,完全建立于宇宙化學(xué)進(jìn)化史的基礎(chǔ)上。
眼下有一顆恒星吸引了研究宇宙科學(xué)的專(zhuān)家們的關(guān)注。它是獵戶(hù)座的參宿四。學(xué)者們認(rèn)為,它發(fā)生爆炸的日子已經(jīng)不遠(yuǎn)了。
獵戶(hù)座在冬季星座中分外惹眼,而“猜戶(hù)”肩膀上的參宿四則是這個(gè)星座中最明亮的一顆紅星。親眼見(jiàn)過(guò)這顆星星的讀者一定不在少數(shù)。
實(shí)際上,這顆參宿四已經(jīng)走完了生命99%的路程,隨時(shí)都有可能發(fā)生超新星爆炸。
許多觀測(cè)結(jié)果都暗示著它的宿命——人們通過(guò)哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到它表面的白色花紋,而且它已經(jīng)開(kāi)始變形,表面長(zhǎng)了個(gè)“大瘤子”。還有數(shù)據(jù)顯示,它正在以驚人的速度收縮。
順便一提,哈物望遠(yuǎn)鏡是在距離地表600公里的軌道運(yùn)行的太空空間望遠(yuǎn)鏡,于一九九零年由美國(guó)成功發(fā)射。它不受地表大氣與天氣的影響,能夠精確觀測(cè)各類(lèi)天體。
宇宙是如此浩瀚,每天都會(huì)有超新星爆炸發(fā)生,只是爆炸發(fā)生在遙遠(yuǎn)的其他星系。我們所在的銀河系,每30至50年會(huì)發(fā)生一次超新星爆炸。而參宿四離太陽(yáng)系很近,如果它真的爆炸,那很有可能是智人誕生20萬(wàn)年以來(lái)規(guī)模最大的天體秀。
東京大學(xué)的研究小組對(duì)參宿四的爆炸情況進(jìn)行了估算。它一旦爆炸,將釋放出相當(dāng)于滿(mǎn)月光芒100倍的光亮。另外,南昆士蘭大學(xué)的研究小組認(rèn)為,參宿四爆炸時(shí)的亮度足以讓我們?cè)诎滋烨迩宄乜吹剿?/span>
但是,誰(shuí)都說(shuō)不清參宿四到底會(huì)在什么時(shí)候爆炸。
它的確處于“隨時(shí)都有可能爆炸”的狀態(tài),但也完全可能在100萬(wàn)年以后才爆炸。宇宙的時(shí)間單位就是如此巨大!