参宿四的历史未来
参宿四的距离和大小
最近，科学家用一种新方法测量了参宿四的大小和距离，发现参宿四的距离为548光年(之前的估计是640光年)，半径是太阳的750倍(之前的估计是1000倍)。论文发表在《天体物理学杂志》上，主要作者是澳大利亚科学家梅里蒂斯·乔伊斯(Meridith Joyce)。
测量参宿四的距离并不是一件简单的事情。在过去的几十年里，通过不同方法获得的距离从330光年到800光年不等。比如2017的一项研究，得到了724光年。在天文学中，测量天体的距离是非常重要的。只有先获得天体的确切距离，才能知道天体的大小和演化阶段。
对于距离不远的恒星，最常用的方法是三角视差法。我们可以利用地球在太阳系轨道上的不同位置与太阳系外恒星形成的视角差来确定恒星的距离。距离越远，视角差异越小。比如离太阳系最近的恒星比邻星，视角差为0.772秒(1度=3600角秒)。
当恒星太远时，三角视差法的误差会很大，甚至大气干扰引起的误差也能压倒观测数据。科学家利用欧洲航天局发射的高精度视差测量卫星对数据进行修正，最终得到参宿四的距离为548(-49/+88)光年，是太阳的750倍。
参宿四亮度变化的原因
对于参宿四的亮度变化有多种解释，比如星际尘埃的遮挡、参宿四自身物质的对流、超新星爆发前的恒星震荡等。参宿四本身就是一颗变星，在过去的几十年里，它的亮度发生了多次变化。
但是之前的亮度变化相当剧烈，异常。比如2020年2月亮度下降到正常亮度的37%，之后逐渐恢复，5月开始变暗。
基于对观测数据的分析，研究人员认为参宿四的亮度变化很可能是由恒星的脉动引起的。像参宿四这样的红色超巨星将经历氦聚变阶段，持续时间超过6.5438+0亿年。参宿四的核心目前正在燃烧氦，然后转变成碳、氧和其他元素，最后形成铁。一旦铁开始形成，就意味着离超新星不远了。目前，在参宿四爆炸前可能还有650年。
超新星爆炸时会发生什么？
2017的一项科学研究表明，超新星爆发的危险距离为50光年(仅针对中小质量超新星，超级超新星的致死范围更远)；因此，对于500光年之外的参宿四来说，即使超新星爆发对地球的影响有限，而且超新星最终会留下中子星或黑洞，两极产生的喷流具有可怕的杀伤力，并延伸到数百光年之外。好在参宿四的自转轴方向与太阳系位置相差20度，不会直接扫过太阳系。
估计参宿四爆发时，视星等可达-10以上，并持续数周。高峰时相当于满月的亮度，绝对亮度超过太阳的1000亿倍。那时候可能不是人类的灾难，而是一场精彩的宇宙灯光秀。
过去超新星对地球的影响
从数学概率上讲，在银河系中，一个世纪内有两次超新星爆发。如果超新星离地球太近，会对地球生命造成严重影响。
比如3.6亿年前的泥盆纪大灭绝事件，导致地球上75%的物种消失，很可能是近地超新星造成的；260万年前还有一颗超新星，距离地球约150光年，毁灭了大型海洋生物。海底沉积物中保存的铁-60同位素证明了这一点，铁-60通常产生于超新星，到达地球后会产生μ子。μ介子穿透力强，可致癌、基因突变。对于大型动物，辐射剂量会大大增加。
甚至人类的直立行走也可能与超新星有关。有研究表明，数百万年前超新星爆发时，其产生的高能射线到达地球，导致地球电离层频繁放电，导致当时非洲的森林发生严重火灾。最后，非洲进化成草原，人类祖先告别森林，从树木下到草原。为了更好地观察草原上的危险，他们逐渐学会了直立行走。
这些研究虽然没有得到完全的证实，但是也说明了超新星爆发对地球上的生命有很大的影响，相信未来也是如此。