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  • 1 # 科普軍

    所有的元素都是恆星用氫元素製造出來的。

    最近沸沸揚揚的電影流浪地球就是講的太陽氦閃。太陽的引力使得氫元素被聚變為氦元素,這個過程有7‰的質量轉化為能量,太陽才發出光和熱。當氫元素被消耗的差不多的時候,太陽的引力將引發氦元素的聚變,形成碳元素,這就是氦閃。這就等於在太陽中心又出現了一個新的小太陽,這個小太陽會把外面的太陽頂出去。太陽變成了紅巨星。它的半徑會迅速增大,將水星,金星,地球,火星統統吃到肚子裡。一個垂死的太陽熱度不但不會降低,相反還會把幾億公里的範圍變成火海!

    但是我們的太陽質量不夠大,並不足以引發碳聚變,所以最後的太陽在燃燒完氦元素時,只能忍受引力的塌縮,安靜的變成一顆白矮星。太陽也會死!

    恆星按死亡方式分兩種,一種是小於太陽8倍質量的恆星,另一種是不小於太陽8倍質量的恆星。前一種質量不夠,不足以使核聚變一往無前,只能能製造十來種元素,然後和太陽一樣忍受引力的塌縮,安靜的變成白矮星。後一種能夠讓核聚變一往無前,就像洋蔥一樣,一層層的聚變出新的元素,當聚變到鐵元素時就無法在釋放能量,恆星因為失去核心能量的支撐而瞬間崩塌,在這塌縮的瞬間擠壓中,宇宙裡所有的元素都被合成了,然後恆星以粉碎式的大爆炸將所有的元素拋灑出去,這就是超新星爆發。

    在以後得歲月,超新星爆發的物質元素慢慢聚合,只要條件滿足,就會重新演化出新的恆星和合適的重元素行星。我們就是這樣出現的。

    所以不要忘記,宇宙製造重元素的代價是如此的高昂。它需要報廢一顆至少比太陽大8倍的恆星才能使我們披金戴銀!

  • 2 # 講科學堂

    就目前已經被實驗所證實的,這個宇宙的最基本單位是基本粒子。

    圖:基本粒子的種類,每種夸克有三“色”和它們的反粒子,夸克就有36種;輕子和它們的反粒子共12種,以上統稱為費米子,共計48種。規範玻色子12種,希格斯玻色子1種,合計61種。引力子沒有算到裡面。

    在宇宙大爆炸後的第三分鐘,開始了所謂的太初核融合,這些基本粒子合成了氫、氦和微量的鋰、鈹。由於宇宙的極速膨脹,在第20分鐘時,由於物質密度的下降和冷卻,太初核融合停止。所以,現在所有物質都是在這17分鐘內合成的。

    氫和氦分子構成了原始的星雲。在宇宙大爆炸後的約4億年,在重力坍縮下形成了第一代恆星(第三星族恆星),這類恆星不含金屬元素(氦以後的元素),質量非常大,遠大於現代恆星150個太陽質量的理論極限。

    在恆星中會發生核融合反應,生成了元素週期表裡包括鐵在內的以前元素。

    圖:門捷列夫元素週期表

    由於鐵是最穩定的元素,它的核聚變反應釋放的能量還沒有吸收的能量多。當恆星聚變反應到鐵時,內部急劇冷卻,外圍的物質會在重力作用下發生坍縮,以非常快的速度撞擊鐵核,並施放出巨大的能量,這就是超新星爆發。超新星爆發會生成鐵以後的元素。

    圖:蟹狀星雲,超新星爆發的遺蹟

    超新星爆發會拋灑大量的金屬元素進入太空中,並與原始的星雲混合在一起,在以後又會形成新的恆星。太陽是一個金屬含量較多的恆星,屬於第一星族(第三代恆星)。

    中子星間的碰撞也能產生鐵以後的元素。

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