很多人认为足球大小的中子星可以毁灭地球,是真的吗?

在我们目前已知的宇宙天体排行榜中,中子星要说自己排第二,那只有黑洞敢说自己排第一。

如果一颗足球大小的中子星撞向地球,大多数人的观点认为地球会毁灭,最不济也会导致生物灭绝。

其实这种情况不可能发生,为什么?我们从两个角度来聊一聊:

1.什么是中子星?

2.为什么地球不会毁灭?

什么是中子星

太阳

恒星和人一样都会经历出生、成长和死亡。太阳就是一颗典型的恒星。所以,太阳也是有寿命的,此刻的太阳正值壮年,我们也管这段时期叫做主序星时期。

太阳形成于46亿年前,而它主序星时期大概有100亿年,也就是说在主序星时期还有50多亿年。在这之后,太阳还能经历一波演化,大概整个阶段是10亿年左右,它的结局就是从一颗发着黄光的黄矮星演变称一颗白矮星。

宇宙中不同的恒星会有不同的“人生”,不同的寿命,不同的结局,决定恒星一生的关键因素就是“质量”。

那决定它们结局的是什么呢?

质量为王

宇宙是一个质量为王的江湖,就像太阳占太阳系总质量99.86%,我们赖以生存的地球和其他行星,只不过是太阳形成之时剩余的边角料而已。

质量是决定自身引力的关键,而引力又是恒星氢聚变的起因,如果质量太小达不到氢聚变的条件,那么这颗星球无法“发光发热”,也就不能称为恒星。

恒星的形成

宇宙中除了暗物质,可见的主要物质是氢原子和氦原子,这俩元素占据了宇宙暗物质之外的99%以上,而恒星就是始于含有大量氢原子的星云团。一片体积庞大的星云在引力的作用,中心点就像一个漩涡不停的聚合收缩这片星云的物质。在这个过程中,星团像个泄了气的气球一样,迅速变小,由于物质的快速运动,基于角动量守恒等其他物理定律,已经成球状的天体快速的旋转着。由于不断的收缩汇聚,内部密度会不断增大,压强也不断增强,中心温度不断升高。当气体的压力和引力相等的情况下,收缩就停止了。

在又挤又热的状态下,物质呈现等离子态,原子结构荡然无存,电子脱离原子核的束缚。各种粒子,原子核随意乱串,满哪溜达。当温度达到800万K左右的时候,核心的氢原子核最先崩溃了,引发了氢的聚变。氢聚变成氦,并释放大量能量。在海量的氢原子中点燃了“一把火”,于是这颗星球开始了它照亮宇宙的人生,这就是恒星的诞生。

中子星

那这跟中子星有什么关系呢?中子星是8倍以上太阳质量的恒星的产物。恒星的质量越大,那么恒星的引力也会更大,可想而知内部的压强和温度也更高,核聚变反应也不会止步于氦。

当质量更大的恒星内部氢元素都聚变成了氦之后,会进一步发生氦聚变,形成碳氮氧循环。

而质量越大,导致引力越大,产生的温度越高,则会一步一步聚变成铁。

如果一颗恒星的质量大于8倍太阳时,在演化晚期会形成超红巨星,有点类似于一个巨型洋葱,由于引力与温度的不同,由内到外,每一层发生着不同的核聚变反应。

只要恒星的质量足够大,就还能促发铁原子核继续反应。在这个过程中,原子核被撕碎,核外电子和核内的质子会反应生成中子和中微子,中微子由于不参与电磁相互作用,就先行离开了天体,飞向苍茫的宇宙。剩余的大量中子在引力的作用下,就会形成中子星。

而恒星的外层会发生超新星爆炸,这个亮度堪比整个星系的亮度。

要知道中子星的致密程度是超乎我们想象的。要了解中子星有多致密,我们可以简单了解一下真实的原子模型。实际上如果把原子看成一个足球场那么大,原子核其实只有头发丝那么大,而电子就更小了。也就是说,原子核和电子只占据了整个原子不到1%的大小,原子几乎是空心的。

所以,原子是可以被使劲压缩的。中子星就属于压缩得很极致的存在,它几乎就是中子很紧密地被压在了一起,因此,它要远比我们地球上任何物质都更加致密。一勺中子星差不多就得有几亿吨重。所以,一般的天体遭遇了中子星的下场都是极其惨烈的,基本上就会被吃得干净。

为什么地球不会毁灭

但是一个在足球大小的中子星物质其实没有任何威胁。之所以这么说,是因为你要思考一下,中子星能够形成中子星的前提是引力。只有足够大的引力,才能把这些物质压缩在这么小的范围内。而足球大小的中子星物质的引力是不足以约束自己成为一颗中子星的,所以,一旦脱离了中子星,它们就会散架。所以,这些物质放在地球上根本不会引起任何的灾难。