На пульсаре - Кадомцев Б.Б.
ISBN 5-85504-013-5
Скачать (прямая ссылка):
меньше массы Солнца, но приближенно примем для величины д значение
Эта величина в 6х 108 раз больше, чем ускорение силы тяжести на
поверхности Земли.
Теперь мы можем приближенно оценить толщину атмосферы на Пульсаре,
пользуясь аналогией с Землей. На Земле толщина атмосферы составляет 10
км, т. е. 106 см. На пульсаре она была бы в 6 х 108 раз тоньше при
комнатной температуре. Но поскольку температура пульсара на четыре
порядка больше комнатной, то по порядку величины толщина атмосферы на
пульсаре составляет 10 см. По абсолютной величине она мала, но по
отношению к радиусу пульсара она составляет долю ~ 10_3, т. е. как и на
Земле.
Рассмотрим теперь кору. На толщинах в два-три километра это твердое
вещество, состоящее из кристаллов, построенных из смеси ядер железа,
нейтронов и электронов. Эта кора также может быть похожа на земную кору.
Под действием силы тяжести и магнитного поля в такой коре, если она не
пришла к полной однородности и равновесной стратификации, могут
происходить разломы - звездотрясения. Такого типа звездотрясение - одна
из причин "сбоев" во вращении пульсаров. (Впрочем, существуют гипотезы,
что звездотрясения вызваны перераспределением вращательного момента в
более глубоких слоях, где может существовать сверхтекучесть ядерного
вещества.) При разломах могут появляться гейзеры или вулканы - совсем как
на нашей Земле. И наконец, давайте обсудим, что может происходить в самом
верхнем слое твердой коры, т. е. на самой поверхности пульсара.
д = 6 х 10псм-сек 2.
10. Физика пульсара
97
Здесь нужно учесть наличие сверхсильного поля, которое может существенно
изменить форму атомов. При поле в 1012 гаусс, т. е. на три порядка выше
критической величины В\, атомы сильно вытягиваются вдоль магнитного поля.
При этом "обнажаются" положительно заряженные ядра, которые могут
притягиваться к электронным облакам соседних атомов. Образуются
полимерные структуры. Сцепление атомов в таких структурах может быть
гораздо больше, чем в привычных нам структурах на Земле. Если на Земле
энергия связи имеет величину масштаба электрон-вольта, то атомы пульсара
с умеренными зарядовыми числами могут иметь энергии связи на три порядка
больше. Это значит, что на пульсаре структуры могут существовать без
разрушения даже при температуре в миллионы градусов.
Таким образом, в самых верхних слоях можно представлять себе
существование газовой атмосферы и тонких слоев жидкости, а под ними
находится твердая кора из элементов с атомами среднего атомного веса,
например, того же железа.
Можно спросить, а насколько поверхность пульсара может быть неровной:
есть ли там горы, равнины и ямы? Для ответа на этот вопрос опять можно
воспользоваться аналогией с Землей. На Земле масштаб гор - это километры,
а масштаб более хрупких образований, например, деревьев - это десятки
метров. На пульсаре ускорение силы тяжести в 6 х 108 раз больше, но зато
и прочность материалов на три порядка больше. Таким образом, характерные
размеры соответствующих структур должны быть по крайней мере в 105 раз
меньше: "горы" - масштаба сантиметра, а более хрупкие структуры типа
деревьев не должны превышать одного миллиметра.
Эти малые структуры могут, тем не менее, заметно влиять на механизм
вырывания заряженных частиц из поверхности пульсара. Там, где существуют
мелкие шероховатости с острыми вершинками, условия для вырывания зарядов
существенно облегчаются. Поэтому и инжекция частиц высокой энергии в
верхние слои магнитного поля пульсара может быть весьма неоднородной:
могут существовать условно "горячие" пятна с облегченными условиями для
выброса пучков заряженных частиц.
Таким образом, излучение пульсара может определяться сложной игрой
поверхностных и объемных процессов в плазме пульсара.
- Леонид Андреевич, - сказал Миша. - Вы так интересно рассказали про
пульсар, что я ясно представил себе, что там могут быть малые горы, моря,
реки и равнины. А может ли там быть
98
10. Физика пульсара
жизнь? Может быть, там бегают малюсенькие слоники и беге-мотики, а по
травинкам-пальмам прыгают обезьянки величиной с комара?
- Ну, это-то уж ниоткуда не следует, - серьезно ответил Леонид Андреевич.
- Впрочем, вопрос о том, до какого уровня может дойти развитие пульсара,
вовсе не праздный. Но чтобы понять, что такое развитие и что такое жизнь,
нам с вами нужно еще раз подробно побеседовать.
И Леонид Андреевич пригласил ребят прийти к нему через неделю.
11. Нелинейность и самоорганизация
- Что такое жизнь? Это сложный вопрос, - начал свою лекцию Леонид
Андреевич при следующей встрече. - Но мы будем приближаться к ответу на
него постепенно, шаг за шагом, начиная с наиболее простого. Самый простой
подход к объяснению Мира и его сущности основан на утверждении, что Мир
был создан Всевышним. Я не хотел бы сейчас углубляться в обсуждение роли
Всевышнего, но лишь хотел бы сразу заметить, что нет оснований
предполагать, что Всевышний начал бы создание Мира с нарушения всех
