現在科學界有一個越來越被廣泛認同的評估是,宇宙中有90%的文明被伽馬射線暴清理了,這是宇宙中文明很難發展到高階狀態的主要原因。
這或許也是人類很難發現地外文明的原因。
伽馬射線暴主要來自超新星爆發、中子星或黑洞相撞。伽馬射線暴不光對人類有傷害,對所有生物都有傷害。
但不是所有的伽馬射線暴都會侵害地球,對地球生態造成傷害。這要看超新星爆發等事件距離地球多遠,而且發出的伽馬射線暴是不是會掃中地球。
有人認為,看到了超新星爆發就是死亡,這是極其錯誤的一個認知。
我們看到了超新星大爆炸的光芒,說明這顆超新星大爆炸之光已經傳遞到了我們這裡。但看到超新星大爆炸的光,並不等於就是死亡。
迄今為止,人類有記載觀察到的超新星爆發至少有8次了,如果看到就死亡,那人類豈不滅亡若干次了?
這些有記載的超新星爆發從公元186年到2006年,有的距離只有幾千光年,但從記載來看並沒有對生態造成什麼影響,只看到夜空中的亮星。
所以,超新星大爆炸會不會影響地球生態,要看這種爆發距離多遠,產沒產生伽馬射線暴,還要看這束伽馬射線暴掃沒掃中地球。
這就需要我們來了解一下超新星大爆發和伽馬射線暴的前世今生。
典型的超新星爆發有兩種情況。一種是核心坍縮超新星,是大品質恆星垂死的迴光返照。
當品質大於太陽8倍以上的恆星,在演化後期核心燃料燒完後,會由於突然無法支撐巨大引力而引起核心崩潰,一系列的應激核聚變反應過後,會發生超新星大爆發,將自己大部分外圍氣體物質拋散到太空中,剩下中心一個核心,坍縮成中子星或者黑洞。
太陽品質8倍以上30倍以下的恆星結局是形成一箇中子星,這顆中子星的品質應該在錢德拉塞卡極限以上,在奧本海默極限以下,也就是在太陽品質的1.44倍到3.2倍左右之間。
太陽品質30倍以上的恆星結局是形成一個黑洞,這個黑洞品質在太陽的3倍左右以上。
另一種是熱失控爆發,就是所謂la型超新星爆發。
這種超新星爆發是太陽8倍以下恆星死亡前,迴光返照是變成一個紅巨星,外圍的氣體物質會漸漸消散到太空,最終留下一個至密的白矮星。
這個白矮星會不甘寂寞妄圖死灰復燃,會吸取其引力範圍內的恆星等天體物質,讓自己越來越“胖”,當品質達到錢德拉塞卡極限,也就是太陽品質的1.44倍這個臨界點時,就會打破原來的電子簡併壓狀態,發生急劇坍縮,巨大的溫度壓力突然釋放,就發生了超新星大爆炸。
兩顆白矮星合併也是發生la型超新星爆發的原因。
還有一些非典型超新星爆發。
如中子星相撞、黑洞相撞等。
中子星吸積超過奧本海默極限也會發生大爆炸,並坍縮為一個黑洞。
這些也會產生超新星大爆發的能量輻射,甚至爆發的能量更大,伽馬射線暴更強。
那麼伽馬射線暴又是什麼梗呢?這得從電磁輻射的全波段說起。電磁輻射的載體媒介就是光子,因此我們可以認為電磁輻射就是光輻射。
其實伽馬射線就是光波中頂端的高能輻射。
光的波長從千米級到奈米級,人眼只能夠看到很小的一段可見光波,這個波段的波長在380~760nm之間,頻率在10^15Hz左右。波長越長,頻率越低,波長越短頻率越高。
人類除了可見光,其餘更長波長和更短波長的光波是看不見的。
比可見光波長要長頻率更低的電磁波有無線電波、微波、紅外線等;比可見光波長短頻率高的有紫外線、X射線、伽馬射線等。伽馬射線的波長在10^-13~10^-15m以下,頻率在12^22Hz以上。
X射線、γ射線由於波長極短,頻率很高,穿透力很強,對生物傷害也大。
而伽馬射線暴(γ射線暴,簡稱伽瑪暴)則是來自天空中某一方向的伽馬射線突然增強又減弱的現象,這種現象一般持續0.1~1000秒,輻射強度主要集中在0.1~100MeV能段。
前面說人類只觀測到8次超新星爆發,但人類觀測到的伽馬射線暴卻非常平常,幾乎每天都有。這說明宇宙中超新星大爆發同樣隨時都在發生,只不過絕大多數距離我們太遠無法觀測到而已。
而且伽瑪暴本身是超高頻皮米波長級電磁波,人眼是看不見的,能夠看到是因為與可見光混合在一起。
伽瑪暴是宇宙中最強殺手。伽瑪暴是宇宙中最極端的能量迸發,一束伽瑪暴的強度在幾分鐘內可以達到萬億年太陽釋放能量的總和,單個光子的能量通常是太Sunny的幾十萬倍。
迄今為止,科學家們已經監測到幾千次來自宇宙深處的伽馬暴,因此人們越來越相信,是伽瑪暴清理了宇宙中90%以上的文明,這也是人類很難發現地外文明,以及文明難以發展到高階水平的主要原因。
人類發現伽馬暴現象從1967年開始。那時候老美髮射了一艘叫“帆船座”的衛星,其主要目的是監測前蘇聯和中國的核試驗,這艘衛星能夠及時監測到核爆導致的伽馬射線強度,從而能夠計算出核爆的當量。
結果無心插柳的發現了宇宙伽瑪暴。
1997年12月14日發生一次伽馬暴,來自距地球120光年的地方,在爆發的2秒鐘內,亮度達到全宇宙整個亮度一樣,50秒釋放的能量相當於銀河系200年中輻射能量。而1999年1月23日監測到的一次伽瑪暴比前者還要猛烈10倍。
研究認為,伽瑪暴產生於中子星、黑洞碰撞和大品質恆星超新星大爆發,是恆星爆發或者中子星、黑洞碰撞在最後階段,形成新的黑洞的一剎那,拼盡最後的能量爆發出來的極端能量流。
這種能量流從天體的磁極發出,隨機且具有很強方向性。因此一些科學家們認為具有生命的星球被伽瑪暴掃中的概率並不大,大約在1000萬分之一。
但這個概率似乎並不小,地球就已經多次“中獎”。研究認為,奧陶紀生物大滅絕就是因為一束伽馬射線暴掃中地球的結果。
這束伽馬射線暴並非恆星超新星爆發產生的,而是兩顆中子星相撞導致的大爆炸,產生了幾束伽馬射線暴,其中一束正好掃中了地球。
這兩顆中子星距離地球6000光年。它們“二人轉”引發的伽瑪暴導致了4.4億年前生物物種滅絕85%,導致地球生物進化進行了一次大的轉折和重新啟動。
科學家們在2012年曾經有一項研究,他們通過對古樹年輪中碳14同位素和鈹-10含量測定,認為在公元774年左右曾經有過來自宇宙的高能輻射光臨地球,這種輻射很可能是一束伽瑪暴,導致地球上有了這樣的元素。
這樣看來,我們地球不但在4.4億年前的奧陶紀受過伽馬暴的“光顧”,在1200多年前的古代也得到過“施捨”。這個概率似乎並不小,不過後來這次溫和一些而已。
今後地球還有機會中這樣的“大獎”嗎?難以定論。
這兩顆恆星都演化到了末日,膨脹得很厲害,極不穩定,都具備了超新星爆發的條件,隨時可能爆炸。而且是不是已經爆炸了,伽馬射線暴和爆炸的光芒正在路上向我們趕來也不知道。
參宿四如果會產生伽瑪暴,而且對準了地球射來,地球生態滅絕將無法倖免。因為我們距參宿四隻有640光年,而造成奧陶紀大滅絕的那束伽瑪暴來自6000光年外。
幸運的是參宿四品質只有太陽的11倍多點,爆發的能量相對就會小點,產生伽馬暴的概率也就較小。
而海山二品質有太陽的120~200倍,大爆發的威力將非常驚人,伽瑪暴產生的概率非常大,我們只有祈禱它發射方向沒有對著地球。
如果不幸命中,對地球生態會是一個巨大災難。
人類文明能逃脫伽瑪暴的清理,走向高階文明嗎?
這要取決於人類文明是在90%的清理之列,還是在10%的逃脫之列。這是一個概率事件,現在的人類無法抗拒,只能等待並自祁多福。
但願這種災難晚點來臨,讓人類文明能夠延續得久遠一些。
如果人類能夠發展到二級文明,有了應對這種災難的能力,生存下去的機會就會大很多。
但這還需要5000年時間,看看人類目前的心態和狀態,有這個耐心和覺悟嗎?