中子星是繼黑洞和誇克星（理論上存在的一種致密星體(ti) ）之後密度第三大天體(ti) ，形成中子星的恒星質量通常在8-30倍太陽質量之間，當這些中等質量的恒星處於(yu) 演化末期時，其內(nei) 部的核聚變反應將以鐵元素來進行，但是鐵元素聚變反應釋放出的能量小於(yu) 其聚變所吸收的能量，因此恒星內(nei) 部的輻射壓將不足以抵達自身重力引起的坍縮效應，整個(ge) 恒星的物質將快速的向核心處跌落，落向核心處的物質由於(yu) “反彈效應”又會(hui) 快速的向外衝(chong) 出，從(cong) 而形成猛烈的超新星爆炸。

當整個(ge) 恒星坍縮形成的壓力作用到恒星內(nei) 核處時，內(nei) 核物質會(hui) 處於(yu) 極端高壓狀態，粒子在高壓作用下被“壓碎”成中子、質子和電子，而電子和質子又被“壓在一起”形成中子，此時整個(ge) 核心向內(nei) 的引力和向外的中子簡並壓處於(yu) 平衡狀態，中子星也就誕生了。科學家估計中子星的質量在1.35倍太陽質量到2.1倍太陽質量之間，如此高的質量被壓縮在一個(ge) 半徑為(wei) 十到二十公裏範圍的球形區域內(nei) ，因此中子星的密度也非常大，據估計每立方厘米中子星物質質量高達二十億(yi) 噸。除此之外中子星還繼承了一部分恒星的角動量，由於(yu) 中子星半徑更小所以其轉速也是非常快，據估計中子星表麵最大的線速度可達光速的百分之七十。

中子星

現有理論模型認為(wei) ，雖然這種致密星體(ti) 被稱為(wei) 中子星，但是整個(ge) 星體(ti) 的構成物質並非全部都是中子，整個(ge) 中子星外到內(nei) 由於(yu) 壓力的增加，物質會(hui) 呈現不同的狀態與(yu) 結構。通常認為(wei) 中子星的最外層可能會(hui) 有一個(ge) 十米多厚的“大氣層”，在中子星極端的溫度與(yu) 引力作用下，這部分以氦粒子為(wei) 主的“大氣層”將處於(yu) 等離子態，並不時的通過核聚變反應釋放出大量的能量。中子星的外殼處於(yu) 薄而堅固的狀態，通常認為(wei) 其主要成分是鐵，在極端的重力作用下，整個(ge) 中子星表麵的起伏落差不超過兩(liang) 厘米。隨著深入核心，物質的密度也在逐漸增加，中子也會(hui) 越來越密集，從(cong) 而形成一種由中子、質子、電子混合成的超流體(ti) 物質。而中子星的核心是什麽(me) 狀態，科學家並沒有明確的結論，可能是“誇克湯”或者固體(ti) 中子晶格等。

中子星的可能結構

中子星的磁場

天文學家於(yu) 1967年發現了首顆中子星，雖然距今已有五十多年，但是對於(yu) 中子星結構、性質依然充滿疑惑，當然這也包括中子星的磁場。中子星的磁場強度比地球磁場要高出上萬(wan) 億(yi) 倍，雖然關(guan) 於(yu) 中子星磁場的成因並不清楚，但是科學家在現有理論基礎上也提出了一些可能的原因，比如和其相關(guan) 的中子磁矩和“電磁轉化（天體(ti) 發電機理論）”等。

在談論磁場的成因時，往往離不開電場的因素。電磁理論告訴我們(men) ，電與(yu) 磁就像是物質的一體(ti) 兩(liang) 麵，交變的電場可以產(chan) 生磁場，而交變的磁場也可以產(chan) 生電場，同樣在微觀世界也會(hui) 產(chan) 生這種作用。電流可以認為(wei) 是電荷的移動，因此帶有電荷的微觀粒子本身也是可以產(chan) 生磁場的，以電子為(wei) 例，電子攜帶負電荷且圍繞原子核運動，因此其具有相應的軌道磁矩，同時它的自旋運動也會(hui) 產(chan) 生自旋磁矩，當然按照理論力學來說，這兩(liang) 種磁矩也都是量子化的。

電子自旋磁矩

有理論認為(wei) 中子星的磁場可能就源自於(yu) 中子自旋磁矩，在標準理論模型中，中子其實是一個(ge) 複合粒子，它由兩(liang) 個(ge) 下誇克和一個(ge) 上誇克組成。由於(yu) 下誇克和上誇克電荷抵消，所以中子總體(ti) 顯電中性，雖然如此但是中子本身還是具有磁矩的，這是因為(wei) 中子在結構上或者說誇克層麵是攜帶電荷的，曾有理論表示，如果把中子看做是一個(ge) 球體(ti) ，當把球體(ti) 刨開後，我們(men) 會(hui) 發現中子的外殼攜帶負電荷，中間層攜帶正電荷，而核心區域則又攜帶負電荷。現代科學認為(wei) ，一個(ge) 物體(ti) 之所以具有磁場，和其構成粒子的磁矩排列有關(guan) ，當我們(men) 把這個(ge) 物體(ti) 換做是中子星時，那麽(me) 其磁場的理論也就可能和中子磁矩有關(guan) 。

對於(yu) 中子星磁場的成因，也有理論參考恒星的磁場形成機製進行過分析。通常認為(wei) 恒星的磁場源自其內(nei) 部的等離子體(ti) 運動，這些等離子體(ti) 由於(yu) 對流作用以及恒星的自轉作用會(hui) 產(chan) 生自感電流和自發磁場，我們(men) 地球的磁場也有相似的成因，而同樣的作用也可能發生在中子星上。首先從(cong) 結構上來說，中子星也是含有等離子物質的，而且其自轉周期往往在數毫秒內(nei) ，因此在這些條件的作用下中子星也是有可能激發出極高的感應磁場。

許多太陽活動和其磁場有關(guan)

總結

綜合以上兩(liang) 點，不論中子星的磁場是何種原因形成，之所以其磁場強度如此之大，肯定和中子星自身的質量、密度、引力、自轉周期等因素有關(guan) ，也就是說中子星的高強度磁場，是由中子星自身的條件所決(jue) 定的。



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