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如果太阳被瞬间替换成等大或者更小的中子星,太阳系会发生什么事情?

2021-07-09心灵

这个「等大」指的是什么?质量还是体积?

如果是体积的话,如此巨大的中子简并态天体,一旦出现就会瞬间坍缩为史无前例的超大质量黑洞,一个史瓦西半径达数百光年,引力足以破坏整个超星系团结构的超级黑洞。至于太阳系,早在此黑洞出现一瞬间就落在黑洞视界之内,被瞬间吞没。

如果指质量,一个太阳质量无法形成中子星。中子星是中子态天体,此天体表面是铁原子核紧密排列形成的「铁晶格」,越往里面原子核黏连程度越高;大部分由这样黏连起来的中子简并态物质构成,就像巨态原子核一样,但这种「原子核」依靠的是恒星强大的引力维持不衰变;核心可能存在夸克态物质。中子简并态是中子紧密排列足以对抗最高三倍太阳质量恒星引力的物质状态,对于一个要求宽松的含中子简并态物质的天体,需要0.2个太阳质量;对于一颗能够成为中子星的天体而言,维持这样的状态……迄今为止天然中子星都在一个太阳质量以上。

如果用知乎铲,敲掉自然中子星的外壳和一部分中子地幔,让一个太阳质量的中子星强行出现,那么在这种天体出现的一瞬间,引力就无法维持新外壳中子简并态,巨大的中子物质结构会瞬间解体、衰变并释放出巨大的能量,整颗中子太阳会瞬间剧烈喷发,伴随着巨量伽马射线辐射。在这种环境下,地球这样的类地行星会被直接剥去大气层,地表物质会瞬间熔化甚至是沸腾后一起被剥去;气态行星也会失去相当部分的大气,进而严重缩水;柯伊伯带以外冰态天体会受强热挥发。

中子简并态天体所蕴含的能量是极高的,如果是把已经喷发完毕,剩余一个太阳质量的中子简并态天体,无缝替代太阳在相同位置,那么太阳系也会暴露在巨量辐射中。