יש מספר סוגיות בשאלה, אבל תן לי לשרטט איזושהי תשובה, כך שתפיק מזה משהו.

האווירה של כוכב נויטרונים היא נושא קצת ספֵּקוּלָטִיבִי. האומדנים משתנים מאוד. בלי קשר, לכוכבי נויטרונים יכולה להיות אווירה - ודאי שכוח המשיכה הוא עצום, אך הם גם חמים ביותר. יש מולקולות שקפוצות לקפוץ מעט.

מדידות רנטגן הראו שהאטמוספירה של כוכב נויטרונים מסוים עובי 10 ס"מ. זה לא 10 מטר, אבל זה יותר טוב מכלום. לכוכבי נויטרונים אחרים ודאי יש אטמוספרות מסוגים שונים, חלקם עבים יותר, אחרים דקים יותר. נראה שזה עניין למחקר נוסף.

https://spacemath.gsfc.nasa.gov/weekly/6Page78.pdf

אתה אומרים שההקלה על פני השטח יכולה להיות עד 5 מ"מ גובה. לכדור הארץ יש הרים בגובה 8.8 ק"מ וחורי האוקיאנוס בעומק 11 ק"מ - זה הפרש של 20 ק"מ, פחות או יותר. זה פי 4 מיליון יותר מ -5 מ"מ. זכור, לחומר השטח בכוכב נויטרונים יש גם תכונות שונות מהחומר הרגיל על כדור הארץ, הרכב שונה, והוא נמצא תחת דחיסה קיצונית ושדות מגנטיים קיצוניים, המקנים לו תכונות מכניות שונות. אז 5 מ"מ די אמין. עם זאת, זהו קיצון, ורוב המשטח צריך להיות חלק כמו זכוכית. כל אי סדירות פני שטח צריכה להיות לא יציבה בטווח הארוך.

בהתאם לדגם, במקרים מסוימים, לכוכבי נויטרונים חמים במיוחד עשויים להיות משטחים הדומים יותר לנוזל מאשר למוצק. דגש על "אולי".

אף אחד מהאמור לעיל אינו מוגדר באבן. פיזיקה של כוכבי נויטרונים היא תחום של מחקר פעיל ואינטנסיבי.

אני ממליץ על הספר בשם ביצת הדרקון מאת הפיזיקאי רוברט ל 'קדימה. זה מדע בדיוני, אבל המחבר היה מדען בתום לב עם עבודה נרחבת בתחום זיהוי גלי הכבידה. במילותיו שלו, ביצת הדרקון היא "ספר לימוד בנושא פיזיקת כוכבי נויטרונים המחופש לרומן". כיף לקרוא גם את אחד הרומנים המדעיים הקשים האהובים עלי ביותר.

גובה הסקאלה של אטמוספרת כוכב נויטרונים הוא אכן בסולם ס"מ.

אווירה איזותרמית תתפורר כ $$ \ rho = \ rho_0 \ exp ( -kT / mgh) \, $$ כאשר $ \ rho $ הוא הצפיפות, $ \ rho_0 $ היא הצפיפות ב $ h = 0 $ , כאשר $ h $ הוא "גובה "מעל נקודת נתון זו, $ g $ הוא כוח הכובד של פני השטח של כוכב הנויטרונים, $ m $ הוא מסת החלקיקים המרכיבים את האטמוספירה ו $ T $ היא טמפרטורת פני השטח. לכן גובה הסולם האקספוננציאלי של האטמוספירה הוא $ kT / mg $ .

כוכב נויטרונים צעיר מאוד עשוי להיות בעל טמפרטורת שטח גבוהה עד $ T \ sim 10 ^ 6 $ K. כוח המשיכה $ g = GM / R ^ 2 \ sim 2 \ times 10 ^ {12} $ m / s $ ^ {- 2} $ עבור 1.5 מיליון דולר _ {\ odot} $ כוכב נויטרונים ברדיוס 10 ק"מ. בתרחיש הטוב ביותר אנו יכולים להניח כי קיימת שכבה דקה של מימן (המצטברת מה- ISM) ולכן $ m = 1.67 \ times 10 ^ {- 27} $ span > ק"ג.

גובה הסולם האקספוננציאלי האופייני הוא לכן $ kT / mg \ sim 0.4 $ ס"מ.

סולם זה הגובה יהיה פחות משמעותי בכוכבי נויטרונים ישנים וקרים יותר או כאשר הרכב פני השטח הוא רק אלמנטים כבדים יותר (מה שיכול להיות המקרה).

גובה הסולם ישונה על ידי שדות מגנטיים חזקים (באופן לא ברור) ).