近地超新星的影响
在45亿年的历史中，地球不得不经受很多考验，无数的灾难威胁着地球，从巨大的天体撞击，到大规模火山喷发，再到寒冷的雪球时期。在所有威胁行星的危险中，最具潜在灾难性的可能是附近的恒星爆炸。当一颗质量足够大的恒星到达生命尽头时，它会爆炸成为超新星。这种超高能量的爆炸可以照亮天空几个月，对任何距离足够近的行星来说，夜晚都变成了白天。如果一颗行星距离超新星太近，它有可能被毁灭。
假如一颗超新星爆发的位置非常接近地球（100光年以内），以至于它能够对地球的生物圈产生明显的影响，这样的超新星被称为近地超新星（图6-18）。近地超新星对类地行星产生负面影响的主要原因是γ射线。γ射线能够在高空大气层中引起化学反应，将氮分子转化为氮氧化物，并破坏臭氧层使地球表面暴露于对生物有害的太阳辐射与宇宙射线之下。一颗近地超新星引起的γ射线暴有可能是造成奥陶纪-志留纪灭绝事件的原因，那次事件造成了当时地球上近60%的海洋生物消失。据估计，在过去的1100万年里，在距离地球1000光年的范围内发生过20次超新星爆炸。
图6-18 近地超新星示意图
如果一颗超新星在离地球30光年之内爆炸，这将对地球产生重大影响，可能是大规模生物灭绝。来自超新星的X射线和γ射线会破坏臭氧层。更糟糕的是，如果超新星在30光年内爆炸，浮游生物和珊瑚礁群落将受到严重影响，这样的事件将耗尽海洋食物链的基础。假设爆炸稍微远一点，爆炸产生的大量γ射线和其他高能辐射可能导致地球生命的突变。
超新星内部的核反应会产生放射性核素，如果一颗超新星距离地球足够近，这些放射性核素就有可能被抛撒到地球上。科学家已经开始分析深海的岩石，发现了铁-60，这是一种罕见的有轻微放射性的铁同位素，可以在超新星内部大量产生。利用铁-60随时间衰变的速度，他们能够计算出这些放射性核素降落到地球上的时间，进而推测地球周围何时曾出现过超新星。
有关近地超新星爆发的预测通常集中在有可能形成II型超新星的大质量恒星上，在距离太阳几百光年的范围内确实有几颗恒星有可能成为超新星。一个典型的例子是参宿四，它是一颗距地球650光年的红超巨星。根据推算，一颗II型超新星的爆发若要摧毁地球上一半的臭氧层，它距离地球需要小于26光年。Ia型超新星是由白矮星爆炸产生的，而白矮星通常很黯淡，不容易被发现，所以Ia型超新星有可能在人们始料未及的情形下爆发。如果Ia型超新星距地球足够近，可能对地球产生极大危害。
大质量恒星塌缩时，核心会产生大量中微子，这些中微子是在超新星的亮度达到峰值前发出的，所以原则上中微子探测器可以提前给天文学家一个预警——超新星已经产生，可能很快就能看到。比如，来自超新星SN 1987A的中微子在光子抵达前3小时就已经被中微子探测器检测到。天文学家已经建立超新星早期预警系统（SNEWS），它是个中微子探测网，由位于世界各地的中微子探测器组成，可以为天文学家提供银河系或邻近星系中的超新星早期预警。
虽然银河系大约每100年就会出现一次超新星，但幸运的是距离地球50光年以内没有恒星会成为超新星，我们不用担心地球被超新星毁灭。现在有几个可能成为下一颗银河系超新星的候选者，如参宿四、飞马座IK B等。参宿四是一颗红超巨星，如果爆炸会形成II型超新星。2019年10月至2020年2月，参宿四突然明显变暗，人们一度怀疑这是超新星爆炸的早期迹象，到2020年3月，它又恢复了亮度。最新的研究表明参宿四在10万年内不会爆炸。而且参宿四距离地球约650光年，即便它爆炸也不会对地球造成什么大的影响，不过参宿四爆炸会形成壮观的景象——其亮度会和满月一样，在白天都能看到。飞马座IK B是已知最近的超新星前身候选者。它是双星系统的一部分，是一颗白矮星，可能会成为Ia型超新星，距离太阳系约150光年，这个距离对地球来说是安全的，即便爆炸也无法对地球造成任何真正的破坏。
【扩展阅读】
[1]鲁道夫·基彭哈恩.千亿个太阳[M].沈良照，黄润乾译.长沙：湖南科学技术出版社，2018.
[2]约翰·巴利，波·瑞普斯.恒星与行星的诞生[M].萧耐园译.长沙：湖南科学技术出版社，2017.
[3]埃里克·蔡森，史蒂夫·麦克米伦.今日天文恒星：从诞生到死亡[M].高健等译.北京：机械工业出版社，2016.
[4]伊恩·尼科尔森.宇宙之光：恒星与超新星[M].符磊等译.南京：江苏凤凰科学技术出版社，2020.
[5]向守平.天体物理概论[M].北京：中国科学技术出版社，2008.