如果原始黑洞撞击地球会发生什么


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早期的宇宙是一个狂野的地方 , 到处都是沸腾的粒子汤 。 如果现代宇宙拥有这样一团密度如此之大的物质 , 它就会立即坍缩成一个黑洞 。 但是当时宇宙到处都有同样的密度(只有微小的密度波动) , 因此引力没有首选的区域进行坍缩 。 膨胀的宇宙随后将这种物质稀释到更合理的水平 , 这些微小的密度波动区域最终成为恒星或星系 。 但这并不意味着没有形成黑洞 , 有一些区域恰好非常密集 , 可能已经形成了无数个黑洞 , 我们称这些为原始黑洞 。

根据它们形成的时间 , 原始黑洞几乎可以拥有任何质量:从微型黑洞到超大质量黑洞 。 但是 , 几十年来 , 科学家已经排除了大部分可能的质量窗口 , 例如黑洞的质量如果小于1万亿千克 , 那么霍金辐射可能已经蒸发完它的质量了;如果它的质量大于15%的月球质量 , 那么我们总是能探测到它的引力透镜效应 , 但事实却没有 。 因此 , 最后只留下一个很小且非常有争议的可能质量窗口 , 可以与大型小行星的质量相媲美 。
如果原始黑洞真的像上面描述的那样 , 那么我们的太阳系周围一定存在着大量的微小原始黑洞 。 而且 , 就像小行星一样 , 只要有足够的时间 , 其中一些原始黑洞就会与地球相交 。 那么 , 如果这些黑洞撞击地球会发生什么呢?
【如果原始黑洞撞击地球会发生什么】
黑洞进入地球当黑洞进入地球大气层时 , 它就会开始吸收周围的物质 。 在任何黑洞的周围 , 引力都会将物质加速到难以置信的速度 。 在事件视界附近 , 这些物质粒子以相当大的速度碰撞 , 这会产生非常高的温度 , 然后向外辐射能量 。 但是 , 黑洞可以产生多少辐射是有限度的 , 同样的辐射会产生向外的压力 , 抵消黑洞的强烈引力 。 黑洞吃得越快 , 辐射的亮度越大 , 但最终它们会达到一个平衡限制 , 我们称之为爱丁顿极限 , 它是黑洞周围的物质在辐射压力切断燃料之前可以辐射的最大亮度 。

一个小行星质量的原始黑洞 , 它的事件视界就只有一个原子那么大 。 对于试图流入的物质来说 , 微型黑洞的微小视界是一个非常狭窄的阻塞点 , 它的爱丁顿极限非常低 。 对于处在质量范围顶端的原始黑洞来说 , 吸积盘只有几微米大小 , 但它仍然以每秒一百个广岛原子弹的亮度闪耀 。 如果这样一个黑洞进入我们的大气层 , 它看起来就像一个拥有极大亮度的流星 , 在撞击地面之前会产生破坏性的冲击波 。

现在 , 这种描述与1908年发生在西伯利亚中部的通古斯大爆炸事件并没有太大区别 。 目击者称天空中有一道光亮如太阳 , 雷鸣般的声音如大炮一样 , 数百公里外的树木被夷为平地 。 此次事件没有陨石坑这个事实 , 导致1970年代的一些物理学家提出 , 这可能是一个穿过地球的黑洞 。 当然 , 这个黑洞只是从地球大气层擦肩而过 , 并没有更进一步接近地球表面 。
当原始黑洞穿过大气层开始进入固体地球时 , 我们可以检测到黑洞穿过地球的通道 。 这种黑洞“子弹”会像超音速马赫锥一样在地幔产生冲击波 , 这些地震波将到达地球表面的所有位置 。 即使处于原始黑洞的最低可能质量 , 它也会产生相当于4级地震的效果 。 虽然这并不是很大 , 但它会得到相当多的关注 , 因为整个地球表面都能感受到 。

寻找撞击的踪迹问题是 , 我们现在并没有发现这样的事情 。 并且这种影响非常少见 , 对于最小质量的原始黑洞 , 每百万年可能只有一个黑洞撞击地球 。 对于像火卫一这种质量的黑洞 , 在整个地球的历史上可能只出现过一次 。 我们可能无法亲身经历原始黑洞撞击地球 , 那么该如何

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