蚂蚁大小的中子星碎片掉到太阳系,会有啥后果?

发布网友发布时间：2022-05-10 06:29

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热心网友时间：2023-11-13 04:53

国家地理频道的高分纪录片《撤离地球》讲述了一个中子星闯入太阳系，人类在最短的时间内制造宇宙飞船逃离地球的故事，当然这是一整颗中子星，假如一个中子星碎块闯入太阳系，后果会怎么样呢？

撤离地球剧照

中子星是一种什么物质？

简单的说中子星就是恒星发展的其中一个结局，恒星发展一般会有三个结局，白矮星、中子星和黑洞，为什么会有不同的结局是因为诞生这些天体的恒星质量不一样。

恒星的几个结局

白矮星

一般在7-10倍太阳质量内的恒星，未来的发展就是白矮星，这些白矮星也有一些不一样，比如太阳质量一半的恒星就属于静悄悄的那种，但它会因为质量比较小，燃烧缓慢而获得上万亿年的寿命，但最终燃料烧完，内核失去辐射压支撑，引力突破电子简并力，内核诞生为白矮星！

稍大一点则会有一个氦闪过程，比如在2.5倍质量以内，这种类型恒星会烧到氦，但会在核心堆积，等到质量足够多，温度足够高时，氦会突然剧变，形成氦闪，而内核高温也会使氢燃烧更剧烈，形成红巨星，但最后烧完形成白矮星

典型的白矮星，比地球略小，但却有太阳的质量

更大一点质量的恒星则不会经历氦闪，在红巨星后变成白矮星。

中子星

一般大于10倍小于30倍质量的恒星，未来的发展就是中子星，它的过程和白矮星形成不一样，由于这个质量的恒星质量很大，内核的高温会一直烧到铁核，到这个时候恒星内核突然不再产生热量，外壳会在引力作用下坍缩，内核，外壳会在光速40%的速度下撞击，引爆超新星爆发！

内核则由于压力过大，电子简并力也无法抵挡引力的压缩，电子被压入质子，变成中子，所以中子星一种以中子状态存在的天体，约束它的是巨大质量产生的引力。

比较好玩的是中子星和白矮星一起，两者都是质量越大，体积越小，因为更大的质量更能压缩它们自身！

黑洞

当内核的质量超过奥本海默极限时，那么内核坍缩可能刹不住车，直接坍缩向无限小的黑洞了，当然这个过程会伴随超新星爆发，但也有极大质量的恒星会经历光致蜕变直接坍缩成黑洞！

中子星碎块闯入太阳系，后果会怎么样？

上文中我们知道，中子星是在强大的引力下形成，所以它的碎块当然也是中子星物质了，如果它闯入太阳系结果怎样呢？会将整个太阳系拉过去吗绕着它公转吗？

这些中子星物质有多重？

这块蚂蚁大小的中子星物质算它多大呢？最大的蚂蚁长达3.7厘米，这体积也不好算，就算它一立方厘米吧，比较省事，各位不要吐槽哈！按中子星的密度大约在8^14~10^15克之间计算，这个块物质质量最小也8亿吨！

尽管看起来比较重，但也不过一颗小行星的质量，它在太阳系内根本就成不了气候！所以它的质量我们无需考虑！但更可怕的事情在后头！

中子星物质无法保持它的中子物质形态

能约束中子星物质的只有强大的引力，因此脱离了中子星引力的物质，它会处在一种非常可怕的临界状态，因为自由中子的平均寿命约为15分钟，衰变时会释放出一个电子和一个反中微子，这个衰变过程释放的衰变能为：

0.782343 MeV

中子的质量为:939.5654133(58) MeV

大约产生0.08%的质量损失

所这个蚂蚁大小的中子星物质大约在15分钟后就变成其他物质，它的变化绝对令人惊喜，因为这块物质变成贵金属的概率极高，各位可能听过中子星合并产生数个地球质量大小的黄金，而事实上真的会发生！

除了在衰变过程中变成各种贵金属，当然包括黄金一起，但同时会有0.08%的质量损失，那么8亿吨中大约有64万吨的质量消失转换为能量了！这个规模是多大呢？广岛原子弹只有一克的质量损失，能量是2万吨TNT当量！

所以这个天文数字般的能量大约会在15分钟内释放，因此各位就得祈求这颗碎块是从哪里进太阳系了，如果是柯伊伯带，那么在那个方向出现一次能观测到的强烈闪光！

如果透过超空间直接到达地球附近，那么地球就危险了，因为它的衰变伴随着巨大的能量释放，当然主要以高能射线和光辐射表现，地球朝着它出现的一方就遭殃了！

如果它直接出现在地球上的话就惨了，因为地球根本经不起一次64万吨质量亏损产生的能量，这回直接将地球炸裂，当然它还不至于将地球彻底摧毁，但人类已经消失不见了！

不过最有可能的是，这个碎块根本就到不了地球，因为没有所谓的超空间，不会突然出现，那么它在离开母星中子星的时候起，15分钟内就烟消云散了！