地震是地球上一种常见的自然现象,通常我们会用“地震级数”来描述地震的强度,地震级数越高,其释放的能量也就越大,那么,地球最多能够承受多少级的地震呢?其实这是可以计算的。

地震级数可以用一个简单的公式“E = 10^4.8 x 10^(1.5M) ”来进行描述,其中E代表地震释放出的能量,M则代表地震级数。

从整体上来讲,构成地球的物质是通过引力相互作用结合在一起的,所以如果我们想要将它们彻底分开,那就需要一定的能量来克服这种相互作用,而这个能量就被称为地球的“引力结合能”。

已知地球的“引力结合能”约为2.24 x 10^32次焦耳,这就意味着,如果地球承受的能量达到或超过这个数值,那构成地球的物质就再也无法通过引力相互作用结合在一起了,我们将这个数值代入上述公式,就可以计算出,地球最多能够承受大约18.36级的地震。

也就是说,19级地震,地球就已经无法承受了,不过由于地球岩层的强度是有限的,其能量不可能无限地蓄积,当达到一定程度时,就会不可避免地释放出来,因此地球根本不会发生这种等级的地震。

然而地震却并非地球独有的自然现象,实际上,宇宙中凡是具有固态表面的星球,都有发生地震的可能,而根据已知观测数据,有些星球上的地震,甚至可以远远地超过19级。

例如在人马座方向,距离我们大约5万光年的位置上,有颗名为“SGR1806-20”的中子星,在这颗星球上,就曾经发生了一次23级地震。

时间来到2004年12月27日,在这一天里,一股强大的高能射线突然“袭击”了地球,造成了地球的高层大气被大量电量,甚至还因此而发光。

观测数据表明,此次事件持续了大约0.1秒的时间,其源头正是“SGR1806-20”,在爆发的瞬间,它在伽马射线波段的绝对星等达到了-29等左右,以至于即使是隔着5万光年的遥远距离,它仍然比地球夜空中的满月还要亮(注:以伽玛射线的光度作计算)。

“SGR1806-20”的短暂爆发很快引发了科学家们的关注,在经过深入研究后,科学家得出的结论是,这应该是“SGR1806-20”发生了一次“星震”。

这里的“星震”,其实就是指在“SGR1806-20”这颗星球上发生的地震,科学家根据观测数据估算出,此次事件释放出的能量大约为2 x 10^39焦耳,这是什么概念呢?这样说吧,这大概相当于太阳在15万年的时间释放出的总能量,是地球“引力结合能”的大约893万倍。

根据前文提到的公式,我们也可以计算出,其对应的地震级数大约为23级。那么,为什么“SGR1806-20”会发生强度如此之高的地震呢?科学家认为,一个重要的原因就是,它是一颗“磁星”。

简单来讲,“磁星”就是指磁场特别强的星球,已知的观测数据表明,“SGR1806-20”的磁场强度至少有10^15高斯(1千万亿高斯),作为对比,地球的磁场强度大约为0.25至0.65高斯。

关于“磁星”超强磁场的形成机制,目前主要有两种理论,一种被称为“磁流体动力学发电机过程”,该过程在中子星形成初期的湍流和高密度传导流体环境中产生强磁场,并通过超导体相物质中的持续电流维持。另一种理论则认为,“磁星”的磁场来源于其“母体恒星”的强大磁场在塌缩过程中被保留下来,并因为磁能量守恒而得到大幅增强。

需要知道的是,中子星并不是全部都是由中子构成,在它们的外层结构中,其实存在着大量的质子、电子以及其它重元素的原子核,所以中子星的“地壳”,其实是会受到磁场的作用。

科学家推测,随着磁场的动态变化,“SGR1806-20”的“地壳”会因为其异常强大的磁场作用而产生不断蓄积的“扭转应力”,当其达到一定程度时,它的“地壳”就会被撕裂,进而导致地震的发生,在此过程中,大量的能量就会以高能射线的形式被释放出来。

观测数据表明,“SGR1806-20”的直径最多只有20公里,但它的质量却至少是太阳的1.44倍,据此我们不难想象出,一颗质量如此庞大、密度如此之高的星球所发生的地震,其释放出的能量会有多么巨大,其地震级数达到23级,当然也是可以理解的。

值得一提的是,此次事件并不是孤例,科学家在过去其实已经多次观测到了类似的现象,只不过此次事件释放的能量是其中最强的。

根据科学家的估算,如果这样的事件发生在10光年范围之内,那其释放出的高能射线就足以摧毁地球的臭氧层,但幸运的是,根据目前的观测数据,即使是最近的“磁星”,也远在数千光年之外,可以看到,这样的距离是非常安全的,所以我们不必为此感到担心。

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