ดาวนิวตรอนจะมีชั้นบรรยากาศก๊าซได้อย่างไร


13

ดาวนิวตรอนสามารถมีชั้นบรรยากาศเล็ก ๆ อย่างไรก็ตามพวกเขายังมีแรงดึงแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงมาก โมเลกุลก๊าซทั้งหมดไม่ควรถูกดึงไปที่พื้นผิวดาวและกลายเป็นของแข็งภายใต้แรงดันอันยิ่งใหญ่

บางทีฉันอาจกำลังคิดเกี่ยวกับวิธีที่ผิด แต่ฉันไม่เห็นว่ามันเป็นไปได้


บรรยากาศหนา 4 นิ้ว :-)
userLTK

@userLTK ดูเหมือนว่าไร้สาระที่สำคัญสำหรับดาวที่อยู่ใกล้จะเป็นก๊าซ
เซอร์ Cumference

คุณหมายถึงอะไรในบรรยากาศขนาดใหญ่? ถ้าคุณหมายถึงสนามแม่เหล็ก, เงื่อนงำที่อยู่ในชื่อ แรงโน้มถ่วงไม่ได้เป็นแรงกระทำเพียงอย่างเดียว
Rob Jeffries

@RobJeffries ใช่ทำผิดโดยพูดว่า "ใหญ่" ฉันหมายถึงชั้นบรรยากาศเล็ก ๆ ที่ล้อมรอบดาวนิวตรอน
เซอร์ Cumference

1
ในฐานะที่เป็นแหล่ง: chandra.harvard.edu/press/09_releases/press_110409.html ไฮโดรเจนและฮีเลียมหลอมละลายบนพื้นผิวเพื่อทำคาร์บอน "บรรยากาศ" อาจคลุมเครือนิดหน่อยมันอาจเป็นพลาสมาที่หนาแน่นและหนาแน่นเกือบ . . . แต่ฉันคาดเดา
userLTK

คำตอบ:


12

แรงโน้มถ่วงเป็นสิ่งสำคัญตราบเท่าที่มันสามารถอัดวัสดุให้มีความหนาแน่นสูง วัสดุนั้นมีความสามารถในการทำให้แข็งตัวหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับการแข่งขันระหว่างพลังงานศักย์คูลอมบ์กับพลังงานความร้อนของอนุภาค อดีตเพิ่มขึ้นด้วยความหนาแน่นหลังเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ พลาสมาที่มีความหนาแน่นยังคงสามารถเป็นก๊าซได้ถ้ามันร้อนพอ

สูตรคร่าวๆสำหรับความสูงของสเกลเอ็กซ์โพเนนเชียลของบรรยากาศคือ ที่Tคืออุณหภูมิของก๊าซ,mUเป็นหน่วยมวลอะตอม,μคือจำนวนหน่วยมวลอะตอมต่ออนุภาคและกรัมถูกแรงโน้มถ่วงพื้นผิวที่มีG=GM/R2

ชั่วโมง=kTμม.ยูก.,
Tม.ยูμก.ก.=GM/R2

สำหรับดาวนิวตรอนทั่วไปกับกม., M = 1.4 M เรามีกรัม= 1.86 × 10 12 m / s 2 บรรยากาศอาจจะมีส่วนผสมของก๊าซฮีเลียมซึม ( μ = 4 / 3 ) หรือบางทีอาจจะเหล็ก ( μ = 56 / 27 ) ดังนั้นสมมติว่าμ = 2สำหรับความเรียบง่าย อุณหภูมิที่พื้นผิวของดาวนิวตรอนจะเปลี่ยนตามเวลา โดยทั่วไปแล้วสำหรับพัลซาร์วัยเยาว์อุณหภูมิพื้นผิวอาจเป็น10 6เคR=10M=1.4Mก.=1.86×10122μ=4/3μ=56/27μ=2106

สิ่งนี้จะทำให้มม.ชั่วโมง=2

106310103


μม.ยู

ม.ยู=1.67×10-27μ

1
ดังนั้นในแง่ของการวาง ... สิ่งนั้นร้อนเกินกว่าจะถือได้ว่าเป็นของแข็งหรือแม้แต่ของเหลว เย็น.
Renan

2
@zibadawatimmy หากคุณต้องการไปกับคำจำกัดความนั้นไม่มีก๊าซ มันคือไอออนไนทั้งหมด
Rob Jeffries

1
@RarryYoung Neutronium เป็นคำ SciFi ที่สร้างขึ้นมา ดาวนิวตรอนมีเปลือกของนิวเคลียสที่อุดมด้วยนิวตรอนพร้อมกับอิเล็กตรอนที่เสื่อมสภาพ เซนติเมตรด้านนอกหรือประมาณนั้นเป็นก๊าซที่ไม่เสื่อมโทรมขององค์ประกอบที่ไม่แน่นอน แต่สิ่งหนึ่งที่มันไม่ได้เป็นนิวตรอนอิสระ
Rob Jeffries
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.