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麦家琪,海南省地图-冥王号:辛辛苦苦飞过来,小行星的密码

2019-05-15 05:33:16 投稿作者:admin 围观人数:348 评论人数:0次


有一天,咱们的太阳真的会像《漂泊地球》中所描绘的那样,走向逝世吗?答案是必定的,只二次元凶恶图片美食大战老鼠不过那将发作在十分悠远的几十亿年后。

现实上,不只太阳,咱们在夜空中看到的全部恒星,都有各自的生命周期。这似乎是一个十分可怕的现实,但咱们还需求记住的是,假如没有杜琪峰一代又一代恒星的消灭和诞生,就不或许有人类的存在。这是由于流动在咱们血液中的铁、骨头中的钙、肺中的氧……都来自于星尘。

○ 研讨发现,生命全部必要的六种元素遍及在银河系,其间包含六种构成生命的要害元素:碳、氢、氮、氧、磷和硫,它们被称为CHNOPS。人体质量的>97%都是由这些元素构成的。图中不同色彩代表不同的元素,以及跟人体的相关,比方肺中的氧到骨骼中的磷。光谱的洼陷的巨细代表了元素在恒星大气的总量。| 图片来历松鼠鱼的做法:Dana Berry/SkyWorks Digital Inc.; SDSS collaboration

2019年,是门捷列夫提出元素周期表的150周年。曩昔,科学家忙于寻觅不同的元素,企图填满元素周期表,并且研讨这些元素的性质。但让一些研讨人员猎奇的是,这些元素究竟是从何而来的?它们是在世界诞生后就全都发作的?仍是于世界绵长的演化中,在不同的物理进程中构成的?

构成新元素的进程被称为核组成。科学家现已确认,绝大多数的元素都是在恒星火热的生命和绚丽的逝世进程中构成的。它们现在遍及星系,为下一代恒星和行星注入了化学多样性。

现实上,地球成都航空作业技术学院上的每一种元素(除了由人类组成的少量几种元素),都是从45亿年前诞生了太阳系的星云中承继下来的。这包含摩天大楼里的铁、麦家琪,海南省地图-冥王号:辛辛苦苦飞过来,小行星的暗码电脑里的硅、珠宝里的金、骨头里的钙……这些元素,将咱们与咱们的星系以及咱们的世界严密地联系了在一起。

现在,让咱们回到世界诞生之初,开端咱们的元素构成之旅。

1.

在大爆破后的15分钟,世界逐步的胀大和冷却,发作了第一批的化学元素:氢(原子序数为1)、氦(原子序数为2)和微量的锂(原子序数为3)。在世界只包含这些大爆破元素时,简直不会发作化学反响,也不会发作杂乱的分子。

今日,氢和氦仍旧占有了98%的世界,它们是恒星的首要成分。这一发现源自于1925年,其时年仅25岁的Cecilia Payne-Gaposchkin在博士论文中宣布了对太阳成分的第一次准确估量,推翻了曩昔人们普遍以为的观念:太阳与地球类似。

○ 在哈佛大学的Cecilia Payne-Gap天坛公园oschkin。| 图片来历:Smithsonian Institution

大约在大爆破的一亿年后,世界中的第一批恒星诞生了。在此之前,气体还没有冷却到足以使引力战胜热压,并将气体坍缩成恒星的程度。第一批恒星的构成不同于其他全部恒星,由于这种气体的组成反响了大爆破的核组成,所以不含碳和氧。这些恒星十分巨大,在数百万年间,它们经过”焚烧“氢气发作能量麦家琪,海南省地图-冥王号:辛辛苦苦飞过来,小行星的暗码——经过核聚变将原子结组成氦,就像今日在太阳内部发作的相同。

但终究,全部的恒星都幼儿漫画会耗尽氢燃料。然后它们开端以越来越快的速度制作越来越多的重元素。

在一段时刻内,恒星内的氦会转化为碳(原子序数为6)和氧(原子序数为8)。在一颗大质量恒星生命的最终几百年,它将碳转化成钠(原子序数为11)和镁(原子序数为12)等元素。

在最终几周,氧原子聚变成硅(原子序数为14)、磷(原子序数为15)和硫(原子序数为16)。在恒星绵长生命的最终几天,它会发作像铁(原子序数为26)这样的金属。

接下来发作的事情被天文学家称之为”铁灾祸“。聚变无法结合比铁更重的元素,所以恒星会忽然耗尽能量。

在不到一秒种的时刻里,恒星会在本身的麦家琪,海南省地图-冥王号:辛辛苦苦飞过来,小行星的暗码引力下坍缩,然后爆破成超新星,向世界中喷宣布新生成的元素。

超新星还能开释世界射线(麦家琪,海南省地图-冥王号:辛辛苦苦飞过来,小行星的暗码被加快至挨近光速的粒子)。这些世界射线的能量足以割裂较大的原子核,经过裂变发作新元素。这个进程是世界中的锂(原子序数为3)、铍(原子门可罗雀序数为4)和硼(原子序数为5)的首要来历。


2.

根据英国天文学家Fred Hoyle的作业,在恒星中构成铁元素副的主意或多或少现已得到了证明。但其他元素的来历则愈加难以确认。

1957年,一篇关于恒星核组成的具有里程碑含义的论文给出了答案。这篇论文被简称为BFH,以由编撰它的天文学家Margaret Burbidge和麦家琪,海南省地图-冥王号:辛辛苦苦飞过来,小行星的暗码她的老公Geoffery Burbidge,以及William Fowler和Hoyle这四位作者姓氏的首字母命名的。

当像碳或铁这样的种子原子遭到中子炮击,并在其原子核中将中子捕获时,重元素就构成了。BFH论述了这个进程是怎么快速缓慢发作的物理机制。

快速发作的进程被称为快中子捕获进程(或“R进程”),超新星是它的一个清楚明了的候选。但近年来,科学家们开端对此发作质疑。由于即使是在巨大的超新星爆破中,或许也没有满足的能量去发作全部这些元素。

天文学家在对一野香牛根个包含了许多金和其他重元素的小型星系进行研讨后发现,假如这些元素都是来自超新星,那就意味着需求许多的超新星迸发,而这很或许把星系炸开。

因而,科学家愈加喜爱另一种或许性:中子星封神英雄榜第二部之间的兼并。

大质量恒星逝世后,就会构成超细密的球体——中子星。它们的直径或许仅仅只要12英里巨细,质量却能够抵达太阳的2.80年代歌曲5倍。有时候,两颗中子星相遇,会相互旋绕,直到相撞兼并。

这些兼并事情会开释出许多的中子,足以发作世界中最重的元素,比方铀(原子序数为92)和钚(原子序数为94)。这个主意在2017年得到了支撑,其时LIGO初次探测到双中子星的兼并事情。研讨人员研讨了爆破宣布的光,发现了包含黄金在内的重元素的依据。

3.

中子星的第一次兼并,发作在第一代恒星逝世之后。它们向世界中分布了各式各样的新原子。其间包含一些十分不稳定的物质,它们不再存在于咱们今日的太阳系中——除了研讨人员在实验室中发明出的一些这样的物质,但它们也只存在了极短的时刻。

在大爆破后的两亿年里,就现已发明了每一种元素。


可是世界的成分一直在改变。在接下来的10亿年里,跟着更小的恒星开端构成,新的世界进程开端添加某些元素的丰度。

这些恒星不够大,不能发作比碳和氧更重的物质,也不能构成巨大的超新星。相反,当它们中心的聚变中止时,它们会衰变成白矮星

白矮星也能够磕碰,引发失控的聚变进程,将恒星中的简直全部物质转化为铁。

在此之前每日英语听力,在一些低质量恒星的绵长逝世进程中,它们也会孕育出重元素。焚烧氦时遗留下来的中子每隔几周或几个月,就会附着在其他元素的原子核上,构成更重的原子。

将一个铁原子转化为镧(原子序数为57)或镥(原子序数为71)等稀土元素需求100多个捕获的中子。但是,这些恒星有许多,并且它们存在的时刻很长,所以它们发作的元素大约有一半比只铁重。

1951年,天文学家Paul Merrill白酒品牌发现了这一进程的依据。他在威尔逊山天文台作业时,在一颗陈旧的恒星上发现了放射性元素锝(原子序数为43)。


○ 1951年,天文学家在一颗接近逝世的低质量恒星的大气层中发现了放射性元素锝(Tc)。图中显现部分恒星光谱的照相底片(还包含了一些其他的元素)。|图片来历:[1]

科学家知道锝是不稳定的,很快就会衰变。Merrill意识到,这意味着它不或许承继自一颗现已存在数十亿年的恒星。元素抵达那里的仅有途径是恒星发明了它财金通书院。


○ 太阳系中元素的来历。| 图片来历:[1]

4.

现在,在大爆破之后的138亿年之后,世界中大约2%的氢和氦被转化成元素周期表上的各种元素。这种改变是杂乱化学以及生物学的先决条件。

现存的全部元素都有着不同的数量,这取决于发明它们的进程的频率和发作李维嘉发悲伤慨叹率。例如,铂(原子序数为78)比铁稀有一百万倍,由于中子星兼并并不常常发作,这也是贵金属之所以宝贵的原因之一。

碳和氧等元素的存在有助于对星系进行部分地冷却,然后能够构成像太阳这样的小恒星。而金属的呈现能使得恒星体系从盘绕这些新恒星的气体和尘埃盘中构成。

铁相对于一些元素(例如氧)的份额的不断添加,也添加了构成像地球这样具有巨大地核的岩石行星的或许性(巨大的地核能发挥多种功用,例如发作维护生命的磁场)。

跟着世界的老化,元素会变得越来越重。大约10万亿年之后,世界的化学成分将中止改变。

关于那时的世界中还会剩余多少氢,仍是有争议的论题。有些人以为有适当一部分的氢还将存留在星系际介质中;也有人则以为到了那时,大部分的氢都将被转化。

但在某种含义上,它依然存在,因爷太残酷为全部的元素实际上仅仅大爆破后开始几分钟构成的氢原子的重新排列。从那以后,它们变成了这样或那样的元素,游荡于整个世界傍边。其间有一些来到了地球,发明了这儿的全部,包含咱们……

正如天文学家卡尔萨根从前说过的:咱们都是星尘。

一起,咱们也是世界大爆破的产品。

参阅来历:

[1] http://science.sciencemag.org/content/363/6426/474

[2] https://www.latimes.com/science/sciencenow/la-sci麦家琪,海南省地图-冥王号:辛辛苦苦飞过来,小行星的暗码-sn-periodic-table-elements麦家琪,海南省地图-冥王号:辛辛苦苦飞过来,小行星的暗码-history-20190205-story.html

[3] https://news.osu.edu/th火锅图片e-stuff-of-the-universe-keeps-changing/

the end
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