地球上的元素哪儿来的?感谢两代恒星、感谢中子星( 三 )


感谢两代恒星的生死,让我们可以给汽车装上铜线 。

但是我们仍然缺少一些更重的金属,比如电池用的铅,电子设备接口所用到的金 。宇宙是如何形成这些超大原子的?
在以前大多数科学家都认为,超新星的爆炸足以完成这项工作,所以以前的关于天文方面的书籍,当谈到“黄金从哪里来的”,都会告诉你“黄金是来自超新星的爆炸” 。
然而,现在我们知道,不可能在普通恒星中制造金原子,也不能在一颗正在死亡的大质量恒星中制造金原子 。
为了让原子能够足够大,我们需要很多的中子,更需要一个真正的灾难性事件 。
但是如果超新星还不够强大,那么宇宙中还有什么能更强大呢?形成重元素需要大量的中子,所以另一种可能的理论是:最重的元素是在一个双星系中两颗中子星的合并中产生的 。
中子星是宇宙中最奇怪的天体之一,它们是由巨大恒星的坍塌核心而形成的 。
当你把几倍于太阳质量的东西压缩成一个只有几英里宽的球,电子和在其内部飞行的质子结合形成中子,最后形成一个非常稠密的中子球,大约有一个城市那么大 。
中子星密度极高,如果你有一茶匙的中子星物质,那么将有10亿吨质量 。如果相邻的两个恒星一起死亡,那么它们留下的两颗中子星就有可能形成一对旋转的双星系 。
但这种合作关系注定是要失败的,两个非常紧密的星球,戏剧性的相互缠绕在一起 。
随着时间的推移,它们越来越靠近,直到最后它们合并在一起,产生了自大爆炸以来最猛烈的爆炸 。这次爆炸被称为中子星合并 。
这场爆炸产生的能量将是毁灭性的,几乎无法用语言来形容 。就好像是吸收了太阳一生之中所释放的所有能量的总和,然后在一秒钟之内全部释放出来 。
2013年6月,美国宇航局的斯威夫特卫星发现了附近星系的伽马射线爆……这是中子星合并的迹象 。
通过哈勃太空望远镜捕捉伽马射线爆源的图像,科学家们证实了,中子星合并产生了它是包括黄金在内的非常重的元素,而且生产的速度非常快,在这一事件中,黄金的产量超过了地球的质量 。

地球上的元素哪儿来的?感谢两代恒星、感谢中子星

文章插图

地球上的元素哪儿来的?感谢两代恒星、感谢中子星

文章插图
中子星碰撞想像图

好了,至此,我们造汽车所用到的元素基本上都齐了 。我们可以生产汽车了 。
但是,现在新能源汽车越来越多了 。既然是新能源汽车,就少不了电池,而电池必不可缺少一种元素:锂 。
锂是宇宙中最神奇的故事之一,是继氢和氦之后最轻的元素,只有三个质子和四个中子 。
它的轻巧使它成为新能源汽车电池的理想选择 。锂正迅速成为地球上最受追捧的金属之一 。
但它也是一种宇宙的奇观 。大爆炸产生了锂的踪迹,但随着第一批恒星的形成这种锂就消失了 。锂不像氢和氦在原子尺度上相当稳定 。锂有点脆弱,它实际上可以被分解成各个部分 。
随着时间的推移,这些第一批恒星制造的那么一点锂,不会持续太久,一旦形成,它就被恒星的核心再次摧毁 。
我们地球上的锂,不是由铁、铜和铱这样的恒星制成的 。锂不是将较轻的元素熔合在一起,而是在较大的原子被炸开时产生的 。
要回答锂是怎么来的,简直就像是从科幻小说中的看到的情节,有点像来自外太空的射线枪,射线枪是超新星,而子弹是宇宙射线 。
高速粒子以接近光的速度穿越时空,宇宙射线是亚原子粒子,它们是在超新星爆炸中被加速的高速原子核 。此时,如果有另一个原子核挡道,它会撞击并粉碎它们,而这次撞击的一块弹片就是锂 。


以上关于本文的内容,仅作参考!温馨提示:如遇健康、疾病相关的问题,请您及时就医或请专业人士给予相关指导!

「四川龙网」www.sichuanlong.com小编还为您精选了以下内容,希望对您有所帮助: