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已知的最强“星震”有多可怕?相当于多少级地震?

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魅力科学君 2021-05-11 11:42

地震是我们人类都知道的一种自然现象,这种现象并不是地球特有的,从理论上来讲,只要是有固态外壳的星球都可能会发生“地震”,为了方便区分,我们可以将其称为“星震”。不同的星球,“星震”的强度也不一样,那么已知的最强“星震”有多可怕呢?

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2004年12月27日,地球的外层大气忽然遭到了一股伽马射线和X射线的轰击,大气分子也因此而电离发光,与此同时,有不少围绕着地球运行的人造卫星也受到了影响。

经过科学家的确认,此次事件的“肇事者”是一颗名为“SGR1806-20”的中子星,它在天空中位于人马座方向,与我们的距离大约有5万光年。进一步研究表明,这是一次“星震”现象,其持续时间只有0.1秒。

虽然持续时间很短,但其释放的能量却相当惊人,即使在传播了5万光年的距离之后,其在伽马射线波段的亮度都可以超过满月。科学家根据观测数据计算出,此次“星震”释放出的能量约为1.8 x 10^39焦耳,这是什么概念呢?

根据测算,太阳每秒钟释放的能量为3.8 x 10^26焦耳,简单计算就可以得出,此次“星震”在0.1秒内释放的能量,大约相当于太阳在15万年时间里释放的总能量。那如果用地震的等级来衡量的话,这相当于多少级地震呢?

地震级数标准的计算公式为“E=10^4.8×10^(1·5M)”,其中E为地震释放的能量,M为地震的级数,据此我们可以得出,此次“星震”释放的能量大约相当于21级地震。

需要注意的是,地球是以引力凝聚成的天体,其引力结合能大约为2.25 x 10^32焦耳,如果地球承受的能量超过了这个值,地球就会分崩离析,而1.8 x 10^39焦耳已经是地球引力结合能的800万倍了,因此可以说,地球根本无法承受这么高的能量。

实际上,如果此次“星震”发生在距离地球10光年的范围内,其释放出的伽马射线和X射线就能够让地球上寸草不生。

“SGR1806-20”的这次“星震”就是已知的最强“星震”,通过以上的描述,相信大家也清楚地知道了它的威力有多可怕。那么这种程度“星震”是怎么产生的呢?我们接着看。

宇宙中的恒星在其核心的“燃料”耗尽之后会发生引力坍塌,如果恒星的质量足够大,就会发生威力巨大的超新星爆发,在此之后,其核心就可能会演化成一颗中子星。

在演化过程中,如果中子星的“前身”自转周期小于10毫秒左右,并且其内核物质存在足够强的对流,就可能会演化成一种特殊的中子星——磁场异常强大的磁星。

科学家估计,宇宙中平均每十颗中子星中就存在一颗磁星,其自身的磁场强度可以高达1000万亿高斯,相对而言,我们地球核心的磁场强度只有大约25高斯。

磁星并不是完全由中子构成,它们的外壳是由重元素(主要是铁)组成的固态晶格以及大量的自由电子构成,因此会受到磁场的作用。

随着磁星磁场的变化,磁场作用在其外壳的“压力”也在不断地增加,当其超过外壳所能承受的极限时,磁星的外壳就会被扭转撕裂,并释放出强大的能量,于是“星震”就发生了。


中子星是已知宇宙中密度仅次于黑洞的致密天体,其密度通常都在每立方厘米1亿吨以上,而质量较大的中子星,密度更是可以高达每立方厘米10亿吨,假如把地球压缩成一颗中子星,那么地球的半径将只有11米。据此我们不难想象,如此致密的天体发生的“星震”,其威力会有多可怕。

幸运的是,在我们地球附近并不存在磁星,观测数据显示,在所有已知的磁星中,距离我们最近的是“SGR 0418+5729”,而这颗磁星与我们的距离约为6500光年,不会对地球形成威胁,因此我们也不必为此担心。

好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。

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