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化学元素周期表,相信大家上学的时候都背过,那么大家有没有想过这些元素都来自于哪里呢?答案就是浩瀚缥缈的宇宙中之中,但是宇宙中的元素又是如何而来的呢?对此,科学们专门进行了分析和推测,让我们看看他们都怎么说。
关于宇宙的起源一直众说纷纭,现代人们最广为认可的宇宙起源说法就是宇宙大爆炸理论。宇宙大爆炸产生巨大的冲击力,宇宙开始不断膨胀,变得无边无际。宇宙中不仅有无数星辰,还有大量的元素,这些元素又是哪来的呢?人们在研究恒星的诞生时发现,恒星初期的能量全部都是氢聚变产生的,恒星的变化分为几个阶段,当氢元素全部燃烧殆尽后,恒星的内部温度和压力就会急剧升高,然后发生氢聚变,逐渐产生碳和氧。
按照这种裂变规律,恒星依次产生了碳、硅、铁等元素。我们太阳系的元素就是这样丰富起来的,而在宇宙大爆炸发生后的一段时间内,整个宇宙充满了氢和氦,就是这两种最常见的轻元素促使了星体的产生。然后其他的重元素通过恒星内部的核聚变产生。人们一度以为大爆炸后的宇宙元素含量是一个固定值,不会有太大的变化,著名科学家乔治-伽莫夫就认为宇宙的元素含量趋近于一个固定值。
直到人们发现了太阳燃烧的原理,也就是上文所说的恒星进化史,1957年,四位科学家在《现代物理评论》上发表了恒星核合成的论文,也就是著名的BFH理论,它系统阐述了重元素是如何产生的,就如同我们的太阳,最后就会成为一个巨大的铁球。
当然还有一种特殊情况,如果一个恒星超过了钱德拉塞卡极限(超过了1.44倍的太阳质量),由于巨大的引力,当恒星产生铁元素后,它还会继续上中心地带塌陷,如果突破了这个极限值,最后就会发生大爆炸(超新星大爆炸),那么它就会产生比铁元素还重的元素。这就是我们现代化学元素表中,重元素由来的原因了。
那么地球上的重元素是如何产生的呢?有一种说法认为,地球所在的位置,正好是一颗超新星爆炸的地方,地球大量的碳元素和重元素都是得益于此。还有一种说法认为,如果两颗中子星发生碰撞,它的一部分就会被扔向太空,这些物质中都富含有中子,它会和核子结合,形成原子量越来越大的元素,最后宇宙中就会富含重元素。
中子星其实就是超新星爆炸后遗留的产物,它的密度极高,一颗直径几百公里的中子星,它的质量可以媲美太阳,如果地球上有一个乒乓球大的中子星物质,那么它的重量将达到100亿吨。虽然大部分中子星都是独自存在的,但也会有两颗中子星形成双星系统,它们在一起围绕旋转上亿年,随着引力的作用,它们最终会发生碰撞,产生新的元素。
原文地址:今日头条 |
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