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  • 1 # 星辰大海路上的種花家

    為什麼恆星被稱為元素工廠?

    宇宙中所有已知的元素都是由恆星或者恆星演化後的天體產生的,因此將恆星稱之為“元素工廠”實在是名副其實,當然很抱歉,不能把暗物質和暗能量也算到恆星頭上,這個連天文學都搞不清楚的“玩意兒”,除了推測其來自宇宙大爆炸時代以外,其他諸如演化之類統統都是一臉懵逼。

    釋放能量的元素聚變的順序,從氫(H)、氦(He)、碳(C)、氧(O)、氖(Ne)、鎂(Me)、矽(Si)、硫(S)、鈣(Ca)、鐵(Fe)到鐵結束,當然並非所有的恆星都能達到如此程度,不同質量的恆星能生產的元素種類是不一樣的,下面就來一一盤點下:

    一、棕矮星,大於13個木星質量以上的氣態天體內部溫度足夠燃燒氘,但氘燃燒完後就結束了,其溫度無法點燃氫,因此只能生成氦3,未來發展就是一個黑球。

    二、紅矮星,80個木星質量以上、0.4個太陽質量以下的恆星,能燃燒氫,但其核心溫度無法燃燒氦元素,由於其溫度不高燃燒速度比較慢,其壽命長達數百億年,也就是說從宇宙大爆炸時代形成的紅矮星現在正處在青年期,當然最終也會氫元素耗盡,成為一顆黑矮星。

    三、黃矮星,0.4個太陽質量以上,8個太陽質量以下,由於其溫度足夠,氫元素耗盡後能繼續燃燒氦元素,然後再碳、氧元素,但到此就結束了,溫度不夠無法再繼續,氦元素燃燒期間即慢慢膨脹成紅巨星,未來拋去外殼成為一顆碳氧的白矮星。

    四、8-25倍太陽質量的恆星,其溫度足夠,因此一直可以從氫(H)、氦(He)、碳(C)、氧(O)、氖(Ne)、鎂(Me)、矽(Si)、硫(S)、鈣(Ca)、鐵(Fe)到鐵為止,由於鐵以後的元素聚變要吸收能量,此時恆星核心已經處在極度崩潰的臨界狀態,因為恆星外殼巨大的壓力與逐漸消失的輻射壓支撐,超新星爆發即刻發生;鐵以後的元素將在超新星爆發中吸取巨大的能量聚變而成,最終核心成為中子星,外殼與那些合成的元素迴歸宇宙。

    五、25倍太陽質量以上的恆星,除了最終結果成為黑洞之外,生產的元素是一樣的

    相關機構也認為白矮星吞噬伴星物質形成的Ia超新星爆發與中子星合併等天文事件也是重元素製造的“工廠”!

    恆星的幾種演化過程

  • 2 # 宇宙探索

    宇宙大爆炸初期,只形成氫和氦兩種元素。接著由於宇宙某處某種劇烈的觸動帶來了宇宙間的不平衡,包括溫度,壓力,引力等的不平衡,氣體雲分子開始聚集,聚集的中心點溫度壓力越來越大,達到某個臨界值,發生了猛烈的爆發,核聚變開始,一顆新的恆星誕生了!

    第一顆恆星誕生後,就開始了創造我們今天所見的萬事萬物。透過核聚變,氫聚合成了氦,而隨著氫燃燒殆盡,在萬有引力的作用下,開始向內塌縮,隨之而來的是溫度壓力急劇升高,氦也開始聚變成更重的元素!一層一層的,就像洋蔥一樣,最內部是更重的元素!

    不過在向更重元素的聚變過程中,只能聚變的鐵元素,而比鐵更重的元素的產生,需要一個更猛烈的宇宙事件才能產生,這個事件就是超新星爆發!

    通常,大質量恆星在燃料殆盡走向死亡的過程中就會發生超新星爆發,或許是宇宙中最猛烈的爆發,爆發的瞬間核心的溫度壓力達到了極致,足以形成比鐵更重的元素,比如金,鉑等重金屬!

    所有的元素隨著超新星的爆發而噴發到廣闊的星際空間中,成為下一代恆星和行星的原材料!

    所以,某種意義上講,你我皆是恆星產生的“核廢料”,你我皆星塵,恆星創造了今天我們看見的多彩世界!

  • 3 # 壹點科譜

    幾乎地球上恆星形成初期,最初只含氫元素,恆星內部的氫原子核時刻相互碰撞,發生聚變。聚變產生的能量與恆星萬有引力抗衡,以維持恆星的穩定。

    隨著時間的流逝,這是一個很緩慢的過程,幾十億年之久,甚至更長。由氫原子核的聚變會產生新的元素——氦元素,接著,氦原子也參與聚變,改變結構,生成鋰元素。如此類推,會依次有鈹、硼、碳、氮元素等生成,直至鐵元素生成,該恆星便會坍塌。

    再重的元素,是恆星死亡後,以超新星爆發形式繼續誕生,超新星爆發時,能在很短時間內釋放巨大的能量,這斷時間,爆發的超新星不管溫度還是中心壓力都是史無前例的,讓很多恆星沒辦法聚變的重元素再次發生聚變,形成新的元素。

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