中子星有多可怕?科學家:如果它來到地球,地球將會被砸穿

萬物都有誕生的起點,也有毀滅的終點,即便是看似亙古不變的恒星也不例外。

以我們的太陽為例,大約在50億年后,它內部的氫會消耗完,氦就會接管核聚變,但氦聚變并不穩定,因此太陽會膨脹為一顆紅巨星,最終在坍縮中發生爆炸,變成一顆白矮星。

但如果恒星的質量達到了 太陽的10倍到29倍,就會在氫消耗完后膨脹為超新星,最終演化為中子星。

中子星和白矮星在演化中的關鍵分水嶺就在于恒星在坍縮過程中,能否突破電子簡并壓力,在恒星聚變出鐵的那一刻, 通過核聚變向外輻射的壓力停止,內核的引力作用促使整個恒星向內發生大規模坍塌。

大于1.4倍質量太陽的恒星在坍縮過程中產生的壓力會突破電子簡并壓的束縛,核外電子被巨大的壓力壓進原子核內,與并與質子結合形成中子,最終恒星內的所有物質全部變成中子,變成中子星。

由于先前原子核內部的空間都被嚴重壓縮,所以中子星的密度極高,其重量一般可以達到 1立方厘米幾億甚至幾十億噸。

假如我們從中子星上挖1立方米的物質放到地球上,將會發生什麼?地球會因此坍塌嗎?

體積越小質量越大的恒星,內部磁場也就越高,由于中子星所有物質都緊緊地擠在一起,所以一般它的體積很小, 只有10-50千米左右,但它的質量極高,因此中子星的磁場很強,大約是地球磁場的10億到萬億倍左右。

所以假如我們到中子星上挖掘物質時,只能沿著磁場線降落到地表。到達地表后就要開挖,由于中子星的密度極高,所以引力也非常大,我們能夠輕而易舉地沿著中子星表面向四周移動,但很難產生垂直于星體的運動。

我們要挖的一立方米物質大約有400萬億噸,相當于一個直徑45公里的小行星質量,所以我們需要非常大的能量輸送, 假設我們成功地挖掘到了這些物質,并擁有超強動力的宇宙飛船把我們送回了地球。這時將可能產生兩種情況。

中子星的物質狀態源于中子星自身條件,一旦脫離高溫高壓的星體環境,組成中子星的物質就不再是致密形式,而是變成自由中子, 自由中子的半衰期相對較短,一般只有10分鐘左右,10分鐘后就會衰變成普通的質子和電子,并釋放大量能量。

根據中子衰變的前后質量虧損狀況,理論上釋放的能量相當于幾十萬噸TNT,大約等于幾十個小男孩核彈同時爆炸。

假如我們已經有了蟲洞或曲率引擎等超越光速的技術,把這一立方米的物質在10分鐘內帶回了地球, 那麼地球會被炸出一個史上最大的大坑,周圍的一切在瞬間化為等離子體,由此還會引發地層的不穩定。

導致火山爆發和海嘯以及超級地震等一系列嚴重的自然災害,最終地球本身不會受太大影響,人類就不好說了。

但假設我們擁有一種技術,能夠讓中子星的物質離開中子星后依然保持原有狀態,維持在中子星上高壓高密度的特性,再把它帶回地球,會產生怎樣的效果呢?

1立方米的物質在不衰變的情況下,會維持立方體的狀態, 在這個立方體中,每個面的中心引力大約為地球的1100萬倍,四個角的引力為地球的350萬倍。

但由于一立方米有點小,所以在100米外的地方,中心引力會降到256G,在一公里開外,重力只有2.7個G,相當于乘火箭上天時承受的壓力。而在10公里開外,來自于中子星物質的引力已經基本感受不到了。

不過它根本不會在地表,因為這1立方米的物質足有400萬億噸重,在地球的任何一處地表,都沒有能承受住一個400萬億噸的立方體的,它接觸到地表時,比巨石沉入海洋還要猛烈。因為中子星物質大約會以1個G的速度下沉,也就是每秒9.6米。

隨著它深入地幔到達地心,下沉速度就會逐漸變慢。它大約在接觸地表的21分鐘后會到達地心,同樣在21分鐘過后到達地球另一端, 不過它也有可能不會到達另一端,因為在下沉過程中會積累許多正常的凝聚態物質,導致速度衰減,最后在地球內部做振蕩來回運動,直至和地心融為一體。

地球在這期間會發生什麼?

由于中子星物質極端大的質量,帶來的潮汐力足以引發全球性的大地震和火山爆發等一系列地質災害,把地球上所有人類建筑以及大部分山峰夷為平地,總之不管哪種情況,人類都沒有什麼好果子吃。


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