每立方釐米20億噸,僅次於黑洞,一旦逼近太陽系人類將無法逃脫

2021-02-08 科學一點通

美麗浩瀚的宇宙空間,奇觀與未知並存,千百年來吸引著無數文人墨客的詩詞讚美。可美麗的星空背後其實也充滿了危險,比如頻繁造訪地球的小行星和大大小小的隕石彗星,曾給地球上的生靈造成過滅頂之災。然而,我們今天要講的是另外一種天體——中子星,它的威力僅次於黑洞,並且在宇宙中極為常見。

中子星是大型恆星滅亡的一種結局之一。這些較大質量的恆星會坍縮成密度極大的天體,這是連原子核都會被擠壓破裂,物質主要由中子組成,就形成了中子星。中子星個頭通常只有直徑十公裡左右,可質量卻非常的大,可以達到太陽的1.35至2.1倍,太陽系中包括太陽和八大行星在內的天體以及其它所有可見物質都加起來都沒有一顆中子星大,因此它有著非常強大的引力效應。

一顆突然闖入太陽系的中子星,對於人類來說,將會是毀滅性的,甚至我們明知道後果是怎樣,卻無計可施。

首先是巨大的引力。這個只有10到30千米直徑的小小環球,卻是一種極端狀態的星球,它由於超強的引力導致原子破碎坍塌,只剩下一堆中子,擠在一起。所以中子星上一個指甲蓋那麼大的物質就可能有20億噸。這麼大的密度導致巨大的時空曲率,只比黑洞小一些,當它靠近太陽系時,太陽系的物質就會被撕碎,拉扯進入中子星的引力範圍,地球也不例外,一切都將不復存在。

除了超強的引力外,可怕的高溫對太陽系來說也是致命的。中子星的表面溫度可以達到1000萬度,接近太陽中心的溫度,比太陽表面溫度高出一千多倍,當中子星還沒有靠近太陽系的各個星球時,熱輻射的超高溫就會烤焦各個行星上的一切,繼而全部氣化為烏有。

如果說一顆普通的中子星需要進入太陽系才能展示威力,那麼脈衝中子星就顯得「殘暴」多了。脈衝星是一種高速旋轉的中子星,目前觀察到的脈衝星,最快旋轉速度可達到0.0014秒,相當於每秒自轉700多圈!它的內部溫度可能達到幾十億度,並且以極高的頻率發射超強電磁輻射,能量高達太陽的上百萬倍。其強大的磁場即使遠離我們數光年以外,地球和人類都難逃厄運。

好在目前天文學家還沒有觀測到這種威脅。中子星雖然分布廣泛,可宇宙空間實在是過於空曠,在未來發生這種事情的可能性非常小,但也不能完全排除。人類只有不斷發展飛行技術,造出能夠自由航行宇宙的飛行器,才能避免類似的宇宙災難。

相關焦點

  • 一立方釐米物質將達4萬億億噸,那麼整個宇宙變成黑洞呢?
    通常天體內部的物質密度要比外面的物質密度大一些,比如中子星,中子星表面的物質密度大概是每立方釐米一億噸,然而在中子星的內部,密度可能達到了每立方釐米一百億噸,所以黑洞很可能也是不一樣的,很多科學家認為黑洞內部有一個奇點,那個起點才是黑洞中物質和能量的聚集之地,會佔有整個黑洞質量的絕大部分,所以在黑洞的視界內部,其密度是不可能平均的。
  • 脈衝星的密度高達10億噸每立方釐米,如此高的密度是怎樣形成的?
         上圖為脈衝星(高速旋轉的中子星)結構簡圖脈衝星的密度確實高達10億噸每立方釐米不相信的可以動手算一算,地球表層巖石的平均密度大約為2.7克每立方釐米。脈衝星是中子星,那麼就來聊一聊中子星中子星是大質量恆星衰老後演變而成的產物,是除黑洞外宇宙中密度最大的天體,已被天文觀測證實。
  • 脈衝星的密度高達10億噸每立方釐米,如此高的密度是怎樣形成的?
    強大的磁場將脈衝星的輻射也封閉了起來,只能從兩個磁極發射出去。脈衝星的電磁脈衝就是這麼產生的。上圖為脈衝星(高速旋轉的中子星)結構簡圖脈衝星的密度確實高達10億噸每立方釐米。脈衝星上一湯勺的物質,其重量就比地球上的一座山峰還要重。不相信的可以動手算一算,地球表層巖石的平均密度大約為2.7克每立方釐米。
  • 中子星密度高達10億噸每立方釐米!
    密度公式為ρ=m/v,表示單位體積內包含的物質質量;比如在標況下,空氣密度為0.001293克/立方釐米,水的密度為1克/立方釐米,鐵的密度為7.9克/立方釐米。一立方釐米大約就是一個骰子大小,在宇宙中,存在很多極端的情況,比如下面幾個:地球核心密度高達15克/立方釐米,是水密度的15倍,主要成分是鐵和鎳,由於巨大的壓力,使得鐵鎳原子之間的間隙縮小。
  • 如果地球變成黑洞,一立方釐米物質將達4萬億億噸,那麼整個宇宙變成...
    通常天體內部的物質密度要比外面的物質密度大一些,比如中子星,中子星表面的物質密度大概是每立方釐米一億噸,然而在中子星的內部,密度可能達到了每立方釐米一百億噸,所以黑洞很可能也是不一樣的,很多科學家認為黑洞內部有一個奇點,那個起點才是黑洞中物質和能量的聚集之地,會佔有整個黑洞質量的絕大部分,所以在黑洞的視界內部,其密度是不可能平均的。
  • 中子星密度每立方釐米1~20億噸是怎麼來的通俗演繹
    中子星的密度是很多人糾結的一個問題,一個立方釐米就有1億噸乃至20億噸重?不可思議。於是引來許多的質疑者。其實我們簡單了解一下這個重量的來源就不那麼驚訝了。地球密度平均為5.5克/立方釐米,5.5x130萬億=715萬億克=7.15億噸。這是一個10公裡半徑的中子星密度,而且是按照剛過臨界點較小質量中子星計算的。有些中子星半徑還更小,質量更大,密度達到20億噸就完全可能了。當然也還有比10公裡半徑大的中子星,質量並沒有大多少,這樣密度就會小一些。所以科學界把中子星密度定為每立方釐米1~20億噸是合理的。
  • 中子星密度極大,一立方釐米上億噸,這是什麼概念?
    中子星上一立方釐米的物質,質量高達1億噸以上,甚至10億噸。中子星是目前已知密度僅次於黑洞的天體。在宇宙中,密度比中子星更次一點的天體叫做白矮星。在常溫常壓下,水的密度為1克每立方釐米,而中子星的密度是水的密度的100萬億倍。  地球的平均半徑為6371公裡,如果將地球壓成中子星,那麼地球的半徑將變為22米。像太陽這麼大的天體,壓縮到這種密度,半徑也只有10公裡左右。
  • 中子星密度能達到每立方釐米1億噸以上,這是由什么元素構成的?
    中子星是大質量恆星在生命演化周期的後期所形成的一類特殊天體,在已知的天體結構中,其物質密度僅次於黑洞,組成物質每立方釐米可以達到上億噸,這在我們現實世界中是非常難以想像的,那麼中子星的組成物質是什麼呢?其中是否含有我們所未知的元素?
  • 中子星密度大質量大,一立方釐米重量上億噸,是什麼概念?
    中子星的確密度很大,中子星可以說是宇宙中可怕程度僅次於黑洞的天體,其表面的引力場異常強大,和黑洞有得一拼,換句話來說,中子星就是一顆失敗的黑洞。中子星和黑洞同樣是恆星生命末期可能到達的終點之一,中子星是恆星演化到生命末期經由重力崩潰發生超新星爆炸之後,可能形成的少數終點之一,質量沒有達到可以形成黑洞的恆星在其生命末期會形成一種密度介於黑洞和白矮星之間的天體,這個天體就是中子星。
  • 網友問:脈衝星密度高達每立方釐米10億噸,這是真的嗎?
    脈衝星脈衝星是中子星的一種,因為中子星一般自轉都很快,且磁場方向和自轉軸不在一條直線上,所以中子星每自轉一圈,磁場就會畫一個圓;當中子星的磁場脈衝掃過地球時,就被稱為脈衝星。我們知道,普通物質由分子或者原子組成,比如水分子,氫氣分子、鐵原子、碳原子等等;無論固態、液態還是氣態,分子之間都是存在距離的,這個距離會造成物質的熱脹冷縮。
  • 中子星每立方釐米重達億噸,是由什麼特殊未知元素組成的嗎?
    一直有許多人對中子星物質奇高的密度百思不得其解,由此得出兩個結論,一是不相信,二是認為由什麼特殊元素組成,只是人類還沒有發現。這不有人就提出,中子星每立方釐米億噸密度,是不是代表那裡有人類未知元素存在呢?肯定回答:不代表。
  • 一立方釐米大小的中子星物質遇到地球會發生什麼?
    就是在自身的巨大引力塌陷作用下,電子已經不那麼「自由」了,因為讓它自由的空間急劇縮小,電子甚至被壓進了原子核內,和帶正電的質子結合變成了中子,因此無論是什麼物質,最終的結果就是一堆密密麻麻的中子,因此說中子星的密度實際上就是原子核的密度,大約可以達到每立方釐米1-10億噸。按照這樣的密度,如果把地球壓縮成一顆中子星,那麼它最後的直徑僅僅20米左右。
  • 每立方釐米重1億噸的中子星物質,是否代表還有我們未知的元素?
    在宇宙中,每一個可以自行發光發熱的星體都是恆星,然而,它們發光發熱不是一個永恆的過程,就像人的一生一樣,從年輕走向衰老。一般來講,對於那些恆星演化到末期時,它們的產物有4種,分別是白矮星、中子星、夸克星(假設中可能存在的緻密星體)以及恆星級黑洞。
  • 如果可以從中子星上取下一立方釐米的物質,放到地球上會怎麼樣?
    中子星是這個宇宙中威力和影響力僅次於黑洞的特殊天體,它以其巨大的質量、很強的引力特別是高緻密度聞名於世。如果我們有能力將一立方釐米的中子星物質,取出來然後快速地放到地球上,會出現什麼樣的狀態呢?在中子星的內部,由於之前原子與原子之間、原子核內部空間都已經被嚴重的壓縮了,所以中子星的密度極高,可以達到每立方釐米10^11千克-10^12千克級別,也就是說如果挖出來一勺中子星,其重量會達到幾億噸甚至幾十億噸。正因為中子星的密度極大,因此中子星的體積較小,通常情況下直徑只有40-50公裡。
  • 1立方釐米的白矮星、中子星和黑洞物質拿到地球上,都會發生什麼
    比如白矮星,中子星或者黑洞等,這可就不得了了,不僅是它們的質量非常大,它們在地球上的變化,還會造成災難,甚至都有可能將地球吞噬掉。想一想,將一噸的重量放到一立方釐米的面積上,極高的壓強肯定會把相對鬆軟的地面炸出一個洞來,不過要是真能將一立方釐米的白矮星物質轉移到地球上,卻不僅僅是砸出一個洞那麼簡單。
  • 中子星密度高達每立方釐米1億噸,是否意味著還存在未知的元素?
    中子星是超大質量恆星在演化末期形成的一種高密度星體,密度在每立方釐米8000噸至20億噸之間。這意味著,如果你能從中子星上取一湯匙物質,它的質量比地球上一座山峰的質量還高。中子星上的物質只是密度極大,而這種高密度物質是在超強的引力作用下形成的,在普通環境下很難創造這種物質。
  • 中子星密度高達每立方釐米1億噸,是否意味著還存在未知的元素?
    中子星是超大質量恆星在演化末期形成的一種高密度星體,密度在每立方釐米8000噸至20億噸之間。這意味著,如果你能從中子星上取一湯匙物質,它的質量比地球上一座山峰的質量還高。中子星上的物質只是密度極大,而這種高密度物質是在超強的引力作用下形成的,在普通環境下很難創造這種物質。
  • 如果中子星上一塊1立方釐米大的物質軟著陸到地球,會發生什麼?
    中子星是宇宙中密度僅次於黑洞的恐怖天體,中子星密度非常大,指甲蓋大小的中子星物質,其質量可以與一座山相匹敵。中子星和黑洞都是恆星演化到生命末期可能形成的少數終點之一,質量沒有達到可以形成黑洞的恆星在生命末期可以形成一種密度在白矮星和黑洞之間的特殊天體,這就是中子星。絕大多數中子星都是脈衝星,但是中子星也不一定就是脈衝星,只有有脈衝的才可以稱作是脈衝星。簡單來說,中子星的密度在每一立方釐米1億噸到10億噸之間,也就是原子核的密度,這個密度相當於水密度的100萬億倍。
  • 1立方釐米的中子星物質重達10億噸,把它放在地球上會發生什麼?
    在所有已知的天體中,中子星的密度是僅次於黑洞的,假如把地球壓縮成中子星的平均密度,地球的半徑就會從現有的6371公裡縮短為大約11米。那麼一個有趣的問題就來了:如果把1立方釐米的中子星物質輕輕地放在地球上,會發生什麼呢?中子星的半徑一般在10公裡到20公裡之間,半徑越大密度就越大,理論上來講,中子星的最小密度大約為8000萬噸/立方釐米,而最大密度則可以達到20億噸/立方釐米,為了方便討論,我們不妨取一個容易計算的中間值,即10億噸/立方釐米。
  • 1立方釐米的中子星物質重達10億噸,把它放在地球上會發生什麼?
    在所有已知的天體中,中子星的密度是僅次於黑洞的,假如把地球壓縮成中子星的平均密度,地球的半徑就會從現有的那麼一個有趣的問題就來了:如果把1立方釐米的中子星物質輕輕地放在地球上,會發生什麼呢? 中子星的半徑一般在10公裡到20公裡之間,半徑越大密度就越大,理論上來講,中子星的最小密度大約為8000萬噸/立方釐米,而最大密度則可以達到20億噸/立方釐米,為了方便討論,我們不妨取一個容易計算的中間值,即10億噸/立方釐米。