产生超新星的恒星负责创造元素周期表的许多元素,包括构成人体的元素。行星科学家和星尘专家阿什利·金博士解释说,“这完全是100%正确的:人体中几乎所有元素都是由一颗恒星构成的,许多元素都是通过几颗超新星产生的。”
哈勃太空望远镜拍摄的图像拼接图,显示了大约8000年前爆炸的巨大超新星的恒星残留。
构成人体的大多数元素都是由恒星形成的
第一代恒星
我们认为宇宙始于130-140亿年前的大爆炸。那时只有最轻的元素存在,例如氢、氦和微量的锂。元素是无法分解为简单物质的物质。在元素周期表上,每个元素都以其原子序数来区分,原子序数描述了其原子核中的质子数。气体团块聚集在一起形成第一代恒星,并最终开始燃烧。这将在恒星中心引起核反应。
大爆炸之后形成的第一批恒星是我们太阳大小的50倍。在恒星内部,发生了一种称为核合成的过程,它基本上是元素的制造过程。恒星越大,它们燃烧燃料的速度就越快。最初的恒星迅速燃烧了燃料,并且只能使一些比氢和氦重的元素。当这些恒星变成超新星并排出它们产生的元素时,它们就为下一代恒星提供了种子。科学家可以从它们的颜色分辨出恒星的温度和年龄。较热的恒星燃烧显示蓝色,而较冷的恒星燃烧显示红色。然后,下一代种子恒星便能够产生其他更重的元素,例如碳,镁以及元素周期表中的几乎所有元素。您体内任何比铁重的元素都经过了至少一代超新星。
因此很可能有很多不同的恒星贡献了我们的太阳系、我们的星球以及你体内发现的那些元素。
NASA的Spitzer太空望远镜显示了天蝎座星云RCW120周围的气体和尘埃环的红外辉光。
恒星的生命周期
恒星内部发生的燃烧消耗大量燃料并产生大量能量。恒星是巨大的物体:太阳系中超过99%的质量位于太阳中,重力会挤压它们。同时,恒星内部燃烧产生的压力抵消了重力的挤压,这就是我们的太阳稳定的原因。恒星在重力作用下保持平衡,直到耗尽燃料为止。当真正的大恒星发生这种情况时,你会得到一些真正非常壮观的超新星。我们自己的太阳不会像现在那样引人注目。
30 Doradus,也称为狼蛛星云,是附近星系中一个大型的恒星形成区域。
在狼蛛星云Doradus中心,大约有2400颗大质量恒星产生强烈的辐射,并产生强烈的“风”。 X射线显示为蓝色,由超新星爆炸和恒星风产生的过热气体产生。 数百万度的气体在周围较冷的气体和尘埃中雕刻出巨大的气泡。
当恒星死亡并失去质量时,内部产生的所有元素都被抛射到太空中。 然后,由这些元素形成的下一代恒星燃烧并再次被抛射到宇宙中。对所有事物的这种不断的再处理被称为银河系化学演化。每个元素都是由恒星形成的,如果您以不同的方式组合这些元素,则可以制造出气体、矿物质以及小行星等更大的物体,然后从小行星开始制造行星,然后开始制造水和其他生命所必需的成份,最终是我们人类所需要的。这个过程已经进行了大约130亿年,而我们的太阳系仅在45亿年前就形成了。
天文学家将哈勃太空望远镜的几次曝光结合在一起,形成了鹰状星云的“创世支柱”。
天文学家将哈勃太空望远镜的几次曝光结合在一起,形成了鹰状星云的“创世支柱”。 图中的柱子高五光年。 颜色突出了几种被抛射到宇宙中的化学元素。 氧气为蓝色和硫为橙色,氢和氮为绿色。
随着时间的流逝
研究恒星生命周期的另一种方法是找到宇宙尘埃的样品,然后通过电子显微镜观察它们。人眼看不见,这种非常纯净的原始星尘(称为太阳前晶粒,因为它们比我们的太阳还要老)的斑点只有几微米大小,比人类头发宽度小100倍。
通过电子显微镜观察的单个太阳前晶粒。
该太阳前晶粒是在一个真正原始的原始陨石中发现的,而这些陨石在早期太阳系中从未在小行星上发生过改变。
就像在大海捞针一样,在整个领域寻找针头。从本质上讲,科学家必须从原始陨石中取出一小片,并将其溶解99.9999%,直到剩下碳化硅、石墨和纳米金刚石的残留物。 在恒星大气层中高温下产生的物体具有抗酸性,因此被遗弃。
那我们真的是由星尘制成的吗?
我们身体的大多数元素都是由恒星形成的,历时数十亿年,有多个恒星。但是,我们的某些氢(约占人体的9.5%)和锂也可能来自宇宙大爆炸,而锂元素占人体份量非常少。
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