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金元素 宇宙中可怕的超級怪獸 — 中子星

浩瀚的宇宙中有許多可怕的超級怪獸。它們有的橫沖直撞，毀滅一切前行路上的障礙；有的看不見摸不著，吞噬一切敢于靠近它的天體；有的幾乎微不可見，感染同化任何接觸它的物質(zhì)；有的手指頭大小就能摧毀地球千百次......
今天來給大家說說這個“手指頭大小就能摧毀地球千百次”的超級怪獸，它就是中子星。
金元素 宇宙中可怕的超級怪獸 — 中子星
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中子星是我們已知除黑洞外密度最大的天體。它的密度有多大呢？人體的密度約1克每立方厘米；地球的平均密度約為5.5克每立方厘米。而中子星的密度一立方厘米可以達到了10億到20億噸！地球如果壓縮到這個密度，直徑只有22米！太陽壓縮到這個密度，只有20公里！
簡直是不可思議。中子星自轉(zhuǎn)速度非常快，一秒鐘能轉(zhuǎn)數(shù)十到數(shù)百圈，其中最快的甚至能達到每秒1122圈。我們平常所用的工具鉆頭，轉(zhuǎn)速也就5000到10000左右，這可是個星球，想想有多么可怕。
這么強大的密度，一定有著超大的重力。如果人掉進去，當然人不可能掉進去，還沒接觸就被扯碎，我們只是假設(shè)好了。掉落速度會達到15萬公里每秒，這可是光速的一半！人如果撞擊到中子星表面，會產(chǎn)生相當于2億噸TNT當量的能量，全球最大的氫彈前蘇聯(lián)的“大伊萬”也才5000萬噸TNT當量。
金元素 宇宙中可怕的超級怪獸 — 中子星
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那么中子星是怎么產(chǎn)生的呢？當一顆恒星的氫聚變完成時，它會繼續(xù)進行氦聚變，演化成一顆紅巨星。
這個階段會發(fā)生《流浪地球》中所描述的氦閃，這是一種非常短暫的失控熱核聚變。不過您放心，我們的太陽離這個階段還遠得很，有約50億年。回到正題，隨著氦聚變的進行，內(nèi)部溫度高達上億度，氦聚變成為碳，核心形成一顆白矮星。而外部也越來越不穩(wěn)定，達到極限后就會爆發(fā)，把外部所有物質(zhì)都拋出去，只剩下一個白矮星的核心。此時，這顆白矮星的核心，是靠“電子簡并力”支撐的。
【 金元素|宇宙中可怕的超級怪獸 — 中子星】解釋一下“電子簡并力”，根據(jù)微觀粒子運動，基本規(guī)律之一的“泡利不相容原理”，一個原子軌道只能容納兩個自旋方向相反的電子。當物質(zhì)被壓縮到極大的密度時，萬有引力會拉近電子與原子核之間的距離，而“泡利不相容原理”不容許兩個電子處在同一個狀態(tài)，相互靠近的電子會產(chǎn)生一種排斥力，阻止體積的進一步縮小，這就是“電子簡并力”。但它并不是“力”，可以理解為一種電子氣壓。
有個”錢德拉塞卡極限“，約為太陽質(zhì)量的1.44倍。如果此時白矮星的質(zhì)量小于這個極限，就成為了一顆穩(wěn)定的白矮星。之前我們說過的天狼星B就是這樣的白矮星。如果大于這個極限，“電子簡并力”也撐不住了，電子就會被壓進原子核，與質(zhì)子中和成中子，原子就完全變成了由中子構(gòu)成，”中子簡并力”代替了“電子簡并力”，中子星就誕生了。這里又有個”奧本海墨極限“，當質(zhì)量大于3.2倍太陽質(zhì)量時，”中子簡并力”也拼不過萬有引力了，于是黑洞就產(chǎn)生了。
由此可見，中子星是僅次于黑洞的致密天體。著名的蟹狀星云的中心就是一顆中子星。還有一種所謂的夸克星，但它目前只存在于理論的假想中，并沒有發(fā)現(xiàn)過，暫時就不管它了。
金元素 宇宙中可怕的超級怪獸 — 中子星
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脈沖星很多人都聽說過吧，它其實就是中子星。中子星本身存在著極大的磁場，強磁場把輻射封閉起來，使中子星輻射只能沿著磁軸方向發(fā)射出來，又由于它極高的自轉(zhuǎn)速度，當輻射掃過地球時，就象脈沖一樣。輻射掃過地球的中子星就叫脈沖星，沒掃過的就不是了，因為地球觀測不到脈沖現(xiàn)象。這個脈沖頻率非常地穩(wěn)定和規(guī)律，以至視它為最精準的時鐘。
有人好奇了，中子星的磁場有多強，能把輻射都封住？在地球，地表磁極的磁場強度最大，但也只有0.6高斯，高斯是磁場的單位，10000高斯=1特斯拉，對，你沒想錯，就是那個神一樣的特斯拉。醫(yī)用核磁共振的磁場強度最高約為3特斯拉，所以，別帶金屬進去呀，這可是地表磁場的幾萬倍，比太陽黑子的磁場還要強上百倍。
中子星的磁場強度高達3萬T，有的甚至高達上億T，多么地可怕！再說一個有趣的東西，大家肯定都喜歡，黃金。黃金為什么這么少呢？聽我說說它的來歷你就知道了。當中子星發(fā)生碰撞的時候，兩顆星體在融合的那一瞬間，會產(chǎn)生極端的高溫高壓，質(zhì)子、中子、電子在這一瞬間又進行重組，金原子等重元素會大量產(chǎn)生，如果它們逃離了中子星，就成為了我們看到的黃金等重金屬。這樣產(chǎn)生的金元素非常多，但是能逃離中子星，又恰巧參與地球形成的，那就少之又少了。而地球成形期間，較重的元素會下沉，留在地球表面的就更少了。當然，這不是金元素的唯一成因，超新星爆發(fā)也是可以產(chǎn)生黃金的。

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