微型黑洞撞地球 相当于全球性4级地震
▲老黑洞的秘密、水汽、新恒星。(图/全引用自台北天文馆之网路天文馆网站)
国际中心/综合报导
黑洞是一种重力超强的星体,吸取一切的物质与能量,其重力强到连光子都无法从中逃脱。一个在太空中漫游而未被探测到的小黑洞若撞击地球,会构成何种危害?科学家模拟实验显示,我们可以高枕无忧,届时所产生的冲击只相当于一次全球性4级的地震;至直径2公里的黑洞,就足以将地球踢出太阳系。
黑洞的界限就是所谓的「事件地平面」,半径取决于黑洞物质的总质量。一颗质量与太阳相当的黑洞直径约5公里,质量为太阳100倍的黑洞直径也不过500公里,若质量只有木星大小,约太阳的1/1000,其直径仅2.5公尺。黑洞不会放出光,所以它们真的是黑的。
一颗质量与太阳相当的黑洞,直径约5公里
1975年,物理学家史蒂芬.霍金(Stephen Hawking)发表了黑洞可能「蒸发」的理论,因为黑洞事件地平面附近的重力场以量子力学方式影响其周遭的真空太空。
据腾讯网报导,经电脑模型显示宇宙大爆炸之后宇宙物质将在黑洞中崩溃,叫做原初黑洞的最小体积黑洞通过霍金辐射过程蒸发宇宙物质。英国剑桥大学的凯瑟琳-马克(Katherine Mack)说,「除了那些质量达数十亿吨或者更大的黑洞被勘测发现,更多的黑洞将很难被探测到,除非它们碰撞地球。」
理学家已标识出两个假警报,1908年,一场神秘爆炸使俄罗斯西伯利亚通古斯河畔2000多平方公里森林夷为平地,1973年,物理学家认为通古斯爆炸是黑洞碰撞所导致,之后研究显示这个观点是错误的。在2003年,另一支研究小组认为从「夸克矿块」密集物体中获得的一组未说明地震仪数据可判断这是一场地震。
终结假警报,科学家模拟微型黑洞轰击地球
美国普林斯顿大学的海娜索格(Shravan Hanasoge)和同事提出是否有办法能够避免未来出现假警报,他们详细模拟瞭一个10亿吨级黑洞轰击地球所发生的状况。微型黑洞会以每秒数百公里的速度移动,但是它可以比原子核还小,这样当它穿过地球时仅会形成一个小型、像针状的通道。
尽管微型黑洞非常小,仍有可能碰撞地球。这是因为当该黑洞首次抵达并存在于地球外地核时,外地核将震动,形成球状对称冲击波,这将引发地球上每个地震仪同时震动,并不像正常的地震具有一定的局部性。
幸运的是,微型黑洞碰撞地球形成的震动效应并不强,像一次全球性4级地震。海娜索格说,它不会造成全球性破坏,对于人们几乎察觉不到。而且原初黑洞与地球碰撞也仅是每隔1000万年发生一次。
科学家目前拥有装备能够探测到微型黑洞,虽然成功探测的概率非常低,投入成本高。但原初黑洞可能形成于「宇宙弦」,宇宙弦是宇宙大爆炸之后形成的一种空间缺陷结构。黑洞内部,尚不知有何种方法可以测量其温度,因为时空陷缩之故,没有任何热平衡状态可以持续存在到使「温度」有实质的意义。
黑洞也不会主动地去吸取星体或物质,必须是其轨道与黑洞相交才会被吸入黑洞。假如黑洞进入太阳系,地球会受影响吗?台北市立天文科学教育馆网站天文FAQ给了答案:不见得会,但是真正对人类生活的影响则要视其质量的大小而定。
资料显示,一个木星质量的黑洞直径只有1公尺左右,只有借着行星轨道的扰动才会侦测、感知它的存在。被影响的行星也许会变成像彗星一样的高离心率天体。如果发生在地球上,可能导致生物的灭绝。绝大部分人类也会因低温、动植物无法生长与液态水短少而死亡。如果来袭的是一颗太阳质量的黑洞,尽管其直径只有2公里大,行星的轨道不只会受到极大的扰动,甚至可能会完全被弹射离开太阳系。
▼黑洞金牌得主,质量相当于100亿颗太阳。