如果把1立方厘米的中子星物質(zhì)放到地球上會(huì)怎樣？

中子星是宇宙中一種十分極端的天體，其物質(zhì)狀態(tài)與眾不同。倘若在中子星上挖出1立方厘米的物質(zhì)，然后將其置于地球上，這會(huì)有怎樣的結(jié)果？

中子星的來源

中子星是宇宙中密度最大的天體之一，它們之所以擁有極高的密度，與它們的形成方式有關(guān)。中子星的前身是恒星，只不過這種恒星要比太陽重得多，它們的質(zhì)量為8至20倍太陽質(zhì)量。這種恒星在消耗完核聚變?nèi)剂现?，由于輻射壓不足，它們的核心?huì)劇烈坍縮，導(dǎo)致外層物質(zhì)向外猛烈爆發(fā)，從而產(chǎn)生超新星。

在核心發(fā)生引力坍縮的過程中，原子的電子殼層無法抵擋重力，將會(huì)被壓碎，形成高密度的電子簡并物質(zhì)。不過，電子簡并壓力仍然無法抵擋重力，引力會(huì)進(jìn)一步把電子壓縮到原子核中。原子核是由帶正電的質(zhì)子和電中性的中子組成，進(jìn)入原子核中的電子就會(huì)與質(zhì)子相結(jié)合，形成中子。由于中子簡并壓力足夠強(qiáng)大，能夠抵擋重力，不會(huì)繼續(xù)發(fā)生引力坍縮，結(jié)果就產(chǎn)生了主要由中子構(gòu)成的中子星。

中子星的密度

在中子星中，原子核緊密排列，只是原子核中基本上都是中子。中子星非常致密，其密度與原子核相當(dāng)，達(dá)到了5×10^17千克/立方米，這相當(dāng)于太陽平均密度的350萬億倍。

經(jīng)過超新星爆發(fā)之后，前身恒星大量的物質(zhì)都被拋射到太空中，殘留核心所形成的中子星質(zhì)量一般為太陽質(zhì)量的1.4至3倍。但由于強(qiáng)烈的引力坍縮作用，中子星的半徑僅為10至20公里，而太陽的半徑將近70萬公里。

把中子星物質(zhì)放到地球上

如果在中子星上取出1立方厘米的中子簡并物質(zhì)，那么，它的質(zhì)量將會(huì)高達(dá)5000億公斤，即5億噸。倘若把這塊物質(zhì)放到地球上，將會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象呢？地球會(huì)被破壞嗎？

中子簡并物質(zhì)只有在巨大引力下才能存在，而當(dāng)把它們置于地球上時(shí)，由于沒有引力束縛，中子簡并物質(zhì)將不復(fù)存在，它們會(huì)變成自由中子。這種粒子是非常不穩(wěn)定的，它們會(huì)發(fā)生β衰變：

結(jié)果會(huì)產(chǎn)生質(zhì)子、電子以及反中微子。自由中子的半衰期只有10.2分鐘，平均壽命只有14.7分鐘。β衰變所產(chǎn)生的粒子可能會(huì)與自由中子相結(jié)合，產(chǎn)生氫氣或者其他普通物質(zhì)，地球本身并不會(huì)遭到中子簡并物質(zhì)的破壞。