论文部分内容阅读
它们是“死星”的微小遗骸，却包含了不可想象的力量。它们可能会造成灭绝事件，类似于毁灭了恐龙的那场危机。它们叫做磁星。
对于地球上的生命，这是一个来势汹汹的大灾难。大约在6500万年前，有一块直径7～10千米大小的陨石坠落在墨西哥的土地上，引发了一场大爆炸，尘雾遮天蔽日。在短短的一段时间里，地球上70%的生命被消灭了，包括恐龙。至此，在不到5亿年的时间内，我们的地球已经发生了5次生物大灭绝。这次就是地球的第五次大灭绝事件，同时也是“威名在外”的恐龙大灭绝。
许多科学家们认为造成恐龙大灭绝事件的“元凶”可能就是来自外太空的陨石撞击。最近，他们在外太空发现了另一种天体，它和陨石一样，也有可能造成地球生命的大灭绝，那就是恒星炸毁之后的尸体——磁星。它潜伏在太空中，随时可能灭掉地球。
异常的天体
你听说过磁星吗？要想知道磁星的杀伤力，以及它如何对地球人产生威胁之前，我们先要从恒星的演化故事讲起。
恒星的寿命一般以十亿年的尺度来测量，每一颗恒星的死亡之期几乎是确定的，这个日期可以通过计算恒星的核能燃料储备量（主要是氢和氦）而得到。一旦这些核能燃料被消耗殆尽，恒星就会塌缩，走向生命终点。但死亡后的恒星并不会完全消失，它的尸体仍旧在宇宙中发挥作用，恒星死后命运究竟如何，这主要得看它的体重。
一般来讲，小于1.44个太阳的质量（约2.86千万亿吨）的恒星会塌缩变成白矮星。当恒星的质量比3个太阳还要大时，它们经历超新星爆炸后会塌缩成黑洞。而1.44到3倍太阳质量恒星，爆炸后会塌缩成中子星。中子星是密度非常大的球体，直径大约20千米。而本文的主角——磁星就是中子星大家族中的成员。
中子星本身通常不具危险性，90%的中子星会成为所谓的脉冲星，能不断地发出电磁脉冲信号。脉冲星有一个特点：高速旋转，直到它们将剩余的能量用完为止。但并不是每一颗中子星都会像脉冲星那样过上平静的生活，剩余的一小部分中子星很不安分，因为它们“变异”成了磁星。
把珠峰压成蚂蚁
磁星的中心非常致密。我们知道，小小的原子核密度极大，它集中了原子99.96%以上的质量，其密度约为1亿吨/立方厘米。可是磁星的密度比原子核的密度还要大3倍，是3亿吨/立方厘米。如果你拿一个小汤匙，想舀起磁星内部的物质，那是根本不可能做到的。因为就是这么一丁点物质，已经重达数亿吨了。
磁星内部的温度也非常高，超过了10亿摄氏度。尽管内心燥热，可是它并没有长出许多“痘痘”，它的肌肤表面光滑无暇，堪称完美。这是因为它具有非常强大的引力，将自己的地表紧紧地吸住，不会像人类皮肤一样出现松动下垂或是冒出肿块。至于它的引力强到什么程度呢？打个比方，假设你把地球上的珠穆朗玛峰搬下来，放在磁星表面上，那么磁星的引力会把它压缩到只有一只蚂蚁般大小！
最强大的磁场
由死亡恒星转变来的磁星，是迄今为止宇宙中观察到的拥有最强磁场的天体。在它的表面，磁场强度高达数十亿高斯（磁感应强度单位）。相比之下，太阳周围的磁场大约只有1高斯，而在地球的北极，磁感应强度只有0.6高斯。
如果有一颗磁星，距离地球只有20万千米时，那么磁星的磁场会严重影响地球。比如，它可以把你钱包里所有银行卡消磁，变得毫无用处。如果距离地球再近一些，假设距离地球只有1000千米的话，磁星强大的磁场足以破坏你的身体，你身体里水分的抗磁性可将细胞撕碎。此外，磁星强大的引力也可能在瞬间把你撕成两半。
一台危险的射线大炮
当然，以上的危险都是我们假设它离地球很近的情况。在现实生活中，磁星对地球来说确实是危险的。这是因为它就像是一台火力十足的射线大炮。
它会不定时发射由大量的X射线和伽马射线组成的“炮弹”，射线炮弹划过太空，击中宇宙中的各个天体目标，包括地球。没有人知道，在过去，地球已经被这些攻击性射线炮弹击中过多少次了。虽然说有些炮弹威力比较小，可能只是一个小小的警告，但是一旦磁星真的“发怒”，一个大炮弹下来，地球的命运将不可设想。
比如在2004年12月27日，我们可怜的地球就遭受过一次袭击，射线炮弹从5万光年外而来。当时，一颗编号为SGR 1806-20的磁星遭遇了“地震”，它的表面被震裂了，怒气冲天的它释放大量的能量，向外发射高能的射线暴，威力十分强大。地球的大气层不幸被致命的射线暴击中了。导致的后果很可怕：15颗卫星受到严重影响，长波无线电通信无法进行。
现在你知道它的危险了吧。不少人仍旧担忧：以后的日子里，磁星SGR 1806-20会不会对地球造成更多的伤害？目前，我们还无法预知。需要我们注意的是，在银河系中，这颗磁星既不是离我们最近的磁星，也不是最大的磁星。一颗在船底星座中的磁星，距离地球仅8800光年；另一颗磁星在Westerlund 1星团中，距离地球也只有1.6万光年。它们和地球的距离比SGR 1806-20磁星还要近，就像在地球周边潜伏的射线枪一样。
如果这些磁星爆发一次非常强大的伽玛射线直接击中地球，那么25%的地球臭氧层会立即消失。臭氧层消失的后果非常严重——宇宙射线没有阻挡，直接对生命造成致命伤害，生物大灭绝似乎也无法避免了。也许，在地球的生活史中就曾出现过这样的场景，只是我们不知道罢了。
对于地球上的生命，这是一个来势汹汹的大灾难。大约在6500万年前，有一块直径7～10千米大小的陨石坠落在墨西哥的土地上，引发了一场大爆炸，尘雾遮天蔽日。在短短的一段时间里，地球上70%的生命被消灭了，包括恐龙。至此，在不到5亿年的时间内，我们的地球已经发生了5次生物大灭绝。这次就是地球的第五次大灭绝事件，同时也是“威名在外”的恐龙大灭绝。
许多科学家们认为造成恐龙大灭绝事件的“元凶”可能就是来自外太空的陨石撞击。最近，他们在外太空发现了另一种天体，它和陨石一样，也有可能造成地球生命的大灭绝，那就是恒星炸毁之后的尸体——磁星。它潜伏在太空中，随时可能灭掉地球。
异常的天体
你听说过磁星吗？要想知道磁星的杀伤力，以及它如何对地球人产生威胁之前，我们先要从恒星的演化故事讲起。
恒星的寿命一般以十亿年的尺度来测量，每一颗恒星的死亡之期几乎是确定的，这个日期可以通过计算恒星的核能燃料储备量（主要是氢和氦）而得到。一旦这些核能燃料被消耗殆尽，恒星就会塌缩，走向生命终点。但死亡后的恒星并不会完全消失，它的尸体仍旧在宇宙中发挥作用，恒星死后命运究竟如何，这主要得看它的体重。
一般来讲，小于1.44个太阳的质量（约2.86千万亿吨）的恒星会塌缩变成白矮星。当恒星的质量比3个太阳还要大时，它们经历超新星爆炸后会塌缩成黑洞。而1.44到3倍太阳质量恒星，爆炸后会塌缩成中子星。中子星是密度非常大的球体，直径大约20千米。而本文的主角——磁星就是中子星大家族中的成员。
中子星本身通常不具危险性，90%的中子星会成为所谓的脉冲星，能不断地发出电磁脉冲信号。脉冲星有一个特点：高速旋转，直到它们将剩余的能量用完为止。但并不是每一颗中子星都会像脉冲星那样过上平静的生活，剩余的一小部分中子星很不安分，因为它们“变异”成了磁星。
把珠峰压成蚂蚁
磁星的中心非常致密。我们知道，小小的原子核密度极大，它集中了原子99.96%以上的质量，其密度约为1亿吨/立方厘米。可是磁星的密度比原子核的密度还要大3倍，是3亿吨/立方厘米。如果你拿一个小汤匙，想舀起磁星内部的物质，那是根本不可能做到的。因为就是这么一丁点物质，已经重达数亿吨了。
磁星内部的温度也非常高，超过了10亿摄氏度。尽管内心燥热，可是它并没有长出许多“痘痘”，它的肌肤表面光滑无暇，堪称完美。这是因为它具有非常强大的引力，将自己的地表紧紧地吸住，不会像人类皮肤一样出现松动下垂或是冒出肿块。至于它的引力强到什么程度呢？打个比方，假设你把地球上的珠穆朗玛峰搬下来，放在磁星表面上，那么磁星的引力会把它压缩到只有一只蚂蚁般大小！
最强大的磁场
由死亡恒星转变来的磁星，是迄今为止宇宙中观察到的拥有最强磁场的天体。在它的表面，磁场强度高达数十亿高斯（磁感应强度单位）。相比之下，太阳周围的磁场大约只有1高斯，而在地球的北极，磁感应强度只有0.6高斯。
如果有一颗磁星，距离地球只有20万千米时，那么磁星的磁场会严重影响地球。比如，它可以把你钱包里所有银行卡消磁，变得毫无用处。如果距离地球再近一些，假设距离地球只有1000千米的话，磁星强大的磁场足以破坏你的身体，你身体里水分的抗磁性可将细胞撕碎。此外，磁星强大的引力也可能在瞬间把你撕成两半。
一台危险的射线大炮
当然，以上的危险都是我们假设它离地球很近的情况。在现实生活中，磁星对地球来说确实是危险的。这是因为它就像是一台火力十足的射线大炮。
它会不定时发射由大量的X射线和伽马射线组成的“炮弹”，射线炮弹划过太空，击中宇宙中的各个天体目标，包括地球。没有人知道，在过去，地球已经被这些攻击性射线炮弹击中过多少次了。虽然说有些炮弹威力比较小，可能只是一个小小的警告，但是一旦磁星真的“发怒”，一个大炮弹下来，地球的命运将不可设想。
比如在2004年12月27日，我们可怜的地球就遭受过一次袭击，射线炮弹从5万光年外而来。当时，一颗编号为SGR 1806-20的磁星遭遇了“地震”，它的表面被震裂了，怒气冲天的它释放大量的能量，向外发射高能的射线暴，威力十分强大。地球的大气层不幸被致命的射线暴击中了。导致的后果很可怕：15颗卫星受到严重影响，长波无线电通信无法进行。
现在你知道它的危险了吧。不少人仍旧担忧：以后的日子里，磁星SGR 1806-20会不会对地球造成更多的伤害？目前，我们还无法预知。需要我们注意的是，在银河系中，这颗磁星既不是离我们最近的磁星，也不是最大的磁星。一颗在船底星座中的磁星，距离地球仅8800光年；另一颗磁星在Westerlund 1星团中，距离地球也只有1.6万光年。它们和地球的距离比SGR 1806-20磁星还要近，就像在地球周边潜伏的射线枪一样。
如果这些磁星爆发一次非常强大的伽玛射线直接击中地球，那么25%的地球臭氧层会立即消失。臭氧层消失的后果非常严重——宇宙射线没有阻挡，直接对生命造成致命伤害，生物大灭绝似乎也无法避免了。也许，在地球的生活史中就曾出现过这样的场景，只是我们不知道罢了。