[中子星]如果中子星上一块1立方厘米的物质放到地球上,会发生什么情况?( 二 )
在恒星主序期结束以后 , 如果质量还大于太阳质量的1.44倍时 , 即达到钱德拉塞卡极限 , 那么在前期成为红超巨星膨胀之后 , 由于内核聚变程度的下降以及温度的降低 , 其向外的辐射压不足以支撑巨大外壳向内的重力 , 恒星就会发生大规模的坍缩 , 以至于将原子核外的电子都压进原子核中 , 与质子结合形成中子 , 最后就演化为中子星 。 而当恒星质量达到太阳质量3.2倍的奥本海默极限时 , 连中子之间的简并压都不能抵挡重力作用时 , 就会发生无限坍缩形成黑洞 。
中子星的特点
从中子星的上述形成过程 , 我们可以归纳出中子星所具有的一些主要特点:
极大密度 。 中子星的质量一般为太阳质量的1.35到2.1倍之间 , 但由于其巨大的引力作用 , 使得其体积非常小 , 其直径仅为10-20公里之间 , 因此密度非常夸张 , 达到10^11公斤每立方厘米 , 也就是每立方厘米的质量达到惊人的1亿吨 , 是除黑洞之外密度最大的星体 。 如果将地球压缩为中子星的话 , 其直径也才20米左右 。
极强引力 。 中子星对外界天体的引力 , 同样遵循着万有引力定律 , 从中子星的质量与太阳质量对比来看 , 虽然高出不少 , 但由于中子星本身体积也非常小 , 如果将光速定义在星体上的逃逸速度 , 我们可以计算出中子星的史瓦西半径为5000米左右 , 史瓦西半径越高 , 则代表其对目标物体的引力越大 。 通过测算 , 太阳的史瓦西半径才3000米左右 , 地球的还不到1厘米 。 如果将史瓦西半径较大的中子星与普通恒星逐渐靠近的话 , 普通恒星会首先进入中子星的史瓦西半径范围 , 从而被中子星所吞噬 。
极高温度 。 虽然中子星理论上属于将要“死去”的恒星 , 但是一般情况中子星都是通过超新星爆发之后形成的 , 而超新星爆发时产生的高温可以达到1000亿摄氏度以上 , 所以中子星在刚形成时的温度和这个差不多 , 随着时间的推移 , 中子星逐渐冷却 , 但是冷却的时间会相当漫长 , 所以其内核温度可以长时间保护在几十甚至上百亿摄氏度之间 , 表面温度也会在千万摄氏度以上 。
把1立方厘米的中子星物质放到地球上
要解决这个问题 , 首先得有技术条件能够取出来才可以 , 能够取出来必须要克服上述中子星的3大特点带来的困难 。 如果从温度上来说 , 我们倒还可以有能够承受中子星表面上千万摄氏度的容器 , 但是极高密度和极强引力我们就很难加以克服了 。
先从超强引力上看 , 要从中子星上挖取一定量的物质 , 必须要进入其史瓦西半径以内 , 而像太阳这样大质量的天体 , 在靠近中子星之时都会被无情地吸入其中 , 以我们现有的技术手段 , 哪怕以后相当长的时间内 , 都没有可能克服中子星这么大的引力而不被吸入进去 。
再从极大密度上看 , 虽然我们要挖取的物质体积仅为1立方厘米 , 但是由于它的极大密度 , 其质量也会达到1亿吨之巨 , 即使我们可以突破它的超强引力顺利到达其表面 , 那么要从表面反这1立方厘米的物质挖出 , 也需要非常非常大的能量输入 。 另外 , 假如我们成功挖取之后 , 将其运回 , 又得需要相应的加速、飞速和减速过程 , 势必也得需要可以提供超强动力性能的飞船以及巨量的能量 。
最后再从中子星组成物质的状态来看 , 由于瞬间失去了中子星环境下的极强压力 , 那么组成中子星的中子物质就不会形成致密的形态 , 变为自由中子 , 而自由中子具有较短的半衰期 , 只能维持10几分钟就会因衰变为质子和电子 , 释放出大量能量之后烟销云散 。
所以 , 理论上我们不可能在这么短的时间内将中子星的部分组成物质带回地球 , 即使带回地球之后 , 它的高温、高压、高密度特性也不复存在 , 不会对地球产生什么影响 。
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