【宇宙科普】磁星的強大磁場可以在2公里的距離內把人類變成原子

天空之城 2020/10/26 檢舉 我要评论

磁星具有強大的磁場。如果在地球10萬公里內有磁星的存在,那麼它可能會擦除地球上所有電子設備的資料。如果人類靠近磁星2公里的距離,那麼人類所處的磁場足夠強大,會把人變成一個個原子。為了使它更直觀,我們用一些資料來說明,地球的磁場約為1高斯,而磁星的磁場約為數十萬高斯,最強的能達到一萬億高斯。

磁星是一種特殊的中子星,而中子星是恒星死亡之後形成的獨特天體。我們知道,當太陽燃料燃燒完之後,它的外層就會發生爆炸,留下了一個緻密的內核,它就是白矮星。一般來說,小於8倍太陽質量的恒星最終會變成白矮星,大於8倍而小於20倍太陽質量的恒星最終會形成中子星。

按照目前的理論和觀測資料,中子星的質量在1.4-2.3倍太陽質量之間,而它的直徑一般不會超過20公里。它是如此緻密,以致于自身引力勞勞束縛住自己,把原子中的質子和電子壓在一起形成了中子。密集的中子產生的簡並壓力防止進一步坍縮。中子星密度非常大,一勺約十億噸,引力比地球強20億倍。

並非所有中子星都是磁星,到目前為止,科學家只探測到30多個磁星的存在。要使中子星成為磁星,必須要有適宜的條件:自旋和溫度必須合適,才能將能量轉換為強大的磁能。一般來說,中子星每秒旋轉一次,而磁星的旋轉速度相對較慢,大約每8-10秒才會旋轉一次。

但是,磁場需要有帶電粒子,而中子是中性的,那麼中子星又是如何變成磁星的呢?事實上,在超新星爆炸之後,新形成的中子星仍然有質子存在。通常,這些質子會相互排斥。然而,中子星強大的引力使它們緊緊靠在一起,極高密度的複雜物理學產生非常強大的磁場。

根據科學家的研究,這些磁場的壽命大概為一萬年,因為中子星上剩餘的質子會慢慢和電子合併成中子。一萬年對於人類來說相當遙遠,但是在宇宙尺度上,它只是轉瞬即逝。

我們說過,磁星具有強大的磁場,它會扭曲自己的地殼導致地震,從而發出宇宙中最強的伽馬射線爆發。它還會在沒有預警的情況下爆發X射線,有些持續數小時,有些持續數個月,然後就慢慢變暗並再次消失。最重要是,它對科學家來說是非常稀有的過程。因此,我們對此細節並不十分瞭解。

最後,我們用一段美國宇航局科學家彼得·伍茲的總結:「我們目前在銀河系只探測到大約10個磁星,但是據推測,銀河系有數百個磁星。我們並不確切知道是什麼讓磁星的磁場如此強大,我們對中子星的物理學也是非常粗糙的。雖然在經過萬年之久後,磁星的磁場會慢慢安頓下來,但是它還是非常密集,仍然有異常的磁性。目前,各國正在對此進行深入的研究,相信不久的將來,我們會找到答案的。」

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