假如一顆足球大小的中子星撞向地球,結局會怎麼樣?

2021-01-16 優美生態環境保衛者

如果一顆足球大小的中子星撞向地球會發生什麼?這是一個大膽冒險的設想,中子星可不是好惹的,地球在它的面前就是一個渣渣的存在。

中子星其實就是大質的恆星在演化的末期形成的一種形態。在恆星的主序期內,其內部的組成大部分為氫氣,在高溫高壓作用下發生核聚變反應,向外持續散發光和熱。如果恆星質量較小,當氫氣聚變反應行將結束之時,根據強德拉卡極限(約是太陽質量的一半左右),恆星的內部熱量和壓力不足以支持氦的核聚變,恆星就會演化為白矮星。

當恆星的質量達到太陽一半時,可以繼續進行氦的核聚變,體積膨脹形成紅巨星,我們的太陽在生命後期也會經歷紅巨星的階段。在紅巨星的後期,質量更大的恆星仍然可以繼續進行碳乃至更重元素的核聚變,一直到達鐵為止,此時恆星向外的輻射壓消失,恆星外殼的物質便會被吸進內核,引起恆星的塌縮,同時釋放大量熱能和聚變產物,形成超新星爆發。

在超新星向外拋灑大量物質的同時,內核繼續收縮根據泡利不相容原理,在電子簡併壓力不能支撐自身重量產生的引力時,原子核外的電子就會被壓進原子核內,電子與質子就會結合形成中子,當中子積累到一定程度後就會形成中子星。質量繼續增加的話,中子的簡併壓都不能抵抗引力時,就會繼續塌縮形成黑洞。

中子星的密度是極大的,因為在巨大壓力的作用下,外圍電子都被壓進原子核內,原子內以前廣闊的空間被完全壓縮,原子核的排列就變得異常緻密。據估算,一勺中子星物質,其質量可以達到十億噸之巨。所以中子星的體積不會很大,一般只有10-20公裡。理論上,我們不可能找出像足球樣大小的中子星,這麼大的話反而不能維持中子星內核的巨大壓力,會在15分鐘內迅速發生衰變,釋放巨大的能量。

假如有足球大小的中子星物質撞向地球,根據中子星的密度是水密度的100萬億倍計算,每立方釐米的質量就至少有一億噸。一個足球的體積我們設定為600立方釐米,那麼一個足球大小的中子星物質總質量約為600億噸。那麼由撞擊能量以及中子星衰變產生的能量,加一起就可能達到幾十億顆原子彈同時引爆的效果,後果可想而知,地球肯定會被炸得四分五裂的。

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    ,物質被不斷擠壓,密度持續提升,最後會成為一顆極為緻密的白矮星。只是列出數字並不足以讓人對中子星的密度產生切身的感受,那麼我們就來舉一個例子吧,地球的平均密度大概為每立方釐米5.5克左右,從數字上來看,這就與中子星每立方釐米8000萬噸相差甚遠,那麼如果我們將地球擠壓成一顆與中子星密度相等的天體,那麼地球會縮小到何種程度呢?地球將會變為一顆直徑在20米左右的小球。
  • 中子星極為緻密,若把地球壓成一顆中子星,它的體積有多大?
    當太陽上的核聚變被推進到碳或氧之後,太陽便會在自身的引力作用下向中心坍縮,物質被不斷擠壓,密度持續提升,最後會成為一顆極為緻密的白矮星。那麼這顆緻密的白矮星的密度到底有多大呢?只是列出數字並不足以讓人對中子星的密度產生切身的感受,那麼我們就來舉一個例子吧,地球的平均密度大概為每立方釐米5.5克左右,從數字上來看,這就與中子星每立方釐米8000萬噸相差甚遠,那麼如果我們將地球擠壓成一顆與中子星密度相等的天體,那麼地球會縮小到何種程度呢?地球將會變為一顆直徑在20米左右的小球。中子星如此令人驚嘆的密度到底是從何而來的呢?
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  • 假如把一立方釐米的中子星物質放在人的頭頂會怎麼樣?
    了解天文的人一定知道中子星非常緻密,每立方釐米的中子星物質竟然達到了數億噸重之巨,數億噸重這是什麼概念?我們按重型坦克50噸重一輛來算,當然重型坦克一般都超過這個重量,按密度比較小的中子星物質1億噸每立方釐米來算。
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    這是個非常有趣的話題,盾牌座UY是當前觀測到最龐大的恆星,而比鄰星則是距離地球最近的恆星,假如將盾牌座UY放到比鄰星位置,我們地球上能晚上能看書不?不過即使再亮我們北半球也看不了書,因為比鄰星位於南天區!
  • 假如盾牌座UY替代比鄰星,地球會怎麼樣?如果它超新星爆發呢?
    這是個非常有趣的話題,盾牌座UY是當前觀測到最龐大的恆星,而比鄰星則是距離地球最近的恆星,假如將盾牌座UY放到比鄰星位置,我們地球上能晚上能看書不?不過即使再亮我們北半球也看不了書,因為比鄰星位於南天區!
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