中子星如何具有气态大气?


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中子星的大气层可能很小。但是,它们的引力也极强。难道所有气体分子都不会被吸引到恒星的表面并在巨大压力下变成固体吗?

也许我在想这是错误的方式,但我不知道这怎么可能。


4英寸厚的气氛。:-)
userLTK

@userLTK如此离恒星如此近的事物将是气态似乎仍然是荒谬的。
坎皮恩爵士,16年

大气氛是什么意思?如果您的意思是磁层,那么线索就是名字。重力不是唯一起作用的力量。
罗布·杰弗里斯

@RobJeffries是的,说“大”是一个错误。我的意思是围绕中子星的小的气态大气。
坎皮恩爵士(Sir Cumference)'16

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作为来源: chandra.harvard.edu/press/09_releases/press_110409.html 氢和氦在表面融合形成碳。“大气”可能有点含糊,可能更像是一个密实的,几乎是固态的等离子体。。。。但我在猜
userLTK

Answers:


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重力仅在能够将材料压缩到高密度的范围内才是重要的。该材料是否能够固化取决于库仑势能与颗粒热能之间的竞争。前者随密度增加,后者随温度增加。如果稠密的等离子体足够热,它仍然可以是气体。

大气指数尺度高度的粗略公式为 其中Ť是气体的温度,中号ü是一个原子质量单位,μ是每个颗粒和原子质量单位的数在表面重力,用=G ^中号/[R2

h=kTμmug,
Tmuμgg=GM/R2

对于一个典型的中子星与公里中号= 1.4 中号,我们有= 1.86 × 10 12米/秒2。气氛可以是电离氦的混合物(μ = 4 / 3)或也许铁(μ = 56 / 27),因此假设μ = 2为了简单起见。中子星表面的温度会随着时间而变化。典型地,对于年轻脉冲星,表面温度可能是10 6 K.R=10M=1.4Mg=1.86×10122μ=4/3μ=56/27μ=2106

这给出毫米。h=2

为什么这不是“实体”?因为粒子的热能大于离子可能形成的任何固体晶格中的库伦结合能。在大气以下的固体表面则不是这种情况,因为密度增长非常快(从 kg / m 310 10 kg / m 3以上(发生固化),只有几厘米),因为水垢高度是如此之小,当然温度也会升高,但不会超过约100倍。此后,密度足够高,可以进行电子简并,并且材料变得大致等温,并且在小深度处“冻结温度”升高。低于等温温度。106310103


μmu

mu=1.67×1027μ

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因此,用通俗易懂的话来说……这些东西太热了,无法以固体或液体的形式保存。凉。
雷南

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@zibadawatimmy如果您希望使用该定义,那么就不用气了。全部离子化了。
罗布·杰弗里斯

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@RBarryYoung Neutronium是一个虚构的SciFi单词。中子星具有富含中子核的壳,并伴随着简并电子。外层厘米左右是一种不确定成分的非简并气体,但它不是自由中子。
罗布·杰弗里斯
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