宇宙中的元素都是从哪儿来的星星决定我们的

人体是一个非常复杂的系统;根据现在科学研究的结论:我们身体的物理构造是:由各种化学元素组成蛋白质、核酸、多糖、脂肪等大分子,大分子组成细胞,细胞连接形成功能组织,功能组织形成器官,器官组成身体;

蛋白质分子

地球上天然存在的元素有90多种,组成人体的元素有60多种。其中碳氢氧氮是构成人体的最主要元素,钙、钠、钾、镁、硫、磷、氯等7种是必需的定量元素,集中在元素周期表前20位,另有铁、铜、锌、锰、钴、钒、铬、钼、硒、碘等十余种是必需的微量元素;这么多种元素,都是从哪儿来的?

元素周期表

元素是从哪儿来的

年以前,科学界主张所有的元素或原子核都是在宇宙大爆炸时形成的,元素诞生之时就和现在的一样多,元素种类和数量从那之后就从没变过。

年弗雷德·霍伊尔和伯比奇夫妇(杰佛瑞·伯比奇和玛格丽特·伯比奇)、威廉·福勒四人提出关于恒星核合成的一篇著名论文。该篇论文发表于期刊《现代物理评论》,是恒星物理学演化的指标性论文。这个理论的大意是:告诉我们元素都是在恒星内部合成出来的。

这篇论文以四人姓氏开头字母简称为“B2FH理论”,因为这四位科学家对论文成果的贡献是差不多的;但是,这四位作者中只有作者弗雷德·霍伊尔获得了诺贝尔奖,另外三个人没份,这也算诺贝尔奖的一次失误了。

B2FH论文

B2FH理论说了什么

宇宙大爆炸只产生了氢和氘,并没有生成其他元素;人们直到在才知道恒星燃烧产生的能量是通过核聚变产生的,恒星是一个元素加工厂,可以让氢元素聚变生成各种各样的元素。在恒星内部,氢元素聚变生成氦元素,并释放大量能量;但是恒星上的氢元素也会消耗完,耗光之后还要看剩下的物质质量是不是足够大,如果质量足够大,氦元素又会继续聚变,生成碳和氧;碳元素聚变,又可以生成氖、钠、镁、铝。

核聚变反应

我们的太阳,他到现在已经烧掉了所有可用的氢元素的50%,再过50亿年会进入燃烧氢的阶段;到那个时候,因为太阳内部可用的氢元素已经用完,内核没有能量产生对抗万有引力;太阳内核会被万有引力压缩,靠外面的那一层物质则会因为失去引力束缚和内核压力剧烈膨胀;太阳会因此变成一颗红巨星,太阳半径则会扩展至火星轨道附近;到那时地球上的一切都将被烤糊,整个太阳系也很难有生命存活了,这应该是太阳系生命史的终结点。

如果恒星质量达到太阳8倍以上,则会继续合成更重的元素,质量越大,合成重元素的速度越快,最终会走到铁元素这一步,26号铁元素占据核聚变的一个特殊位置。

铁是一个关键节点

铁元素有26个质子和30个中子,铁不能继续进行核聚变是因为把铁元素中的质子和中子拆出来需要的能量,比铁聚合成重元素产生的能量还要大很多;所以聚变反应到了这一步就入不敷出了,没有能量核聚变也就难以为继了,铁的结合能是最高的。

每个核子的结合能与质量数

如果想合成更重的元素就需要更大外来的能量。这种能量来自于超新星爆发。当8倍以上太阳质量恒星核心物质被压到中子状态的时候,核心体积会急剧坍缩,物质密度达到之前的几亿倍;因为所有粒子相隔距离都很近,铁元素得以快速俘获中子,这个过程会发生剧烈的爆炸和反弹,产生巨大的能量让铁合成更重的元素;例如:铜29号,银47号,白金78号,黄金79号,水银80号,铅82号,都是这样产生的。

太阳系是怎么形成的,星星决定我们的命运

太阳这种质量大小的恒星,在演化末期只能聚变到碳、氧元素,比太阳质量更大的恒星,聚变反应可以到硅元素。但是我们的太阳系有在90多种元素,如果太阳是第一代恒星,是不可能生成比碳更重的元素;所以科学界普遍认为太阳是第二代或第三代恒星;

太阳系源于46亿年前一颗在现在太阳系附近爆发的超新星,它爆发后的尘埃曾经弥漫在现在12光年直径的圆面上,我们的太阳系是在它的”尸体”上形成的;尘埃在温度足够高的时候会旋转凝聚成团,一旦这个过程开始了就不可逆,它会快速形成星体,太阳就是这片尘埃形成的物体中最大的一个,木星是第二大的,其他的边角料则形成了土星、天王星、海王星、金星、水星、火星,还要其他矮行星、小行星、彗星等;

当然,它也形成了我们的家园--地球;包括组成我们身体的所有元素,也是在那次超新星爆发中产生的,我们曾经也是星空中那颗耀眼星体的一部分,是星星创造了我们!




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