惊天动地的超新星爆炸才给世界带来了多姿多彩

2019-08-28 作者:凤凰彩票登陆   |   浏览(112)

我们地球是与太阳共生于一坨第二代或者第三代分子云,当然就会有这些重元素了。

因为铁核聚变比较特殊,不但不会产生能量,还会消耗能量,恒星发展到后期根本没有这些能量让铁核聚变去消耗,这样核聚变就停留在铁元素上面了。

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恒星内部的热核聚变最终只能到铁元素,那么宇宙中这些比铁重的元素是哪里来的呢?而且宇宙中氢氦元素占据了绝大多数,地球上怎么会有这么多的金银财宝呢?这个问题困扰着很多吃瓜群众,我们一起来解解惑。有人认为太阳核聚变可以生成铁元素,这是错误的。太阳这种质量的黄矮星核聚变到碳就结束了,在氦闪阶段发展成红巨星,然后成为一个白矮星。

八大行星占主要质量的是4颗气态行星,这几颗行星构成成分主要都是氢和氮,光是木星一颗质量就占所有其他行星加起来的2.5倍。而4颗类地行星地球是质量最大的,因此加起来质量也不到太阳系的0.001%,重元素占了这坨星云多少?

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超新星大爆炸被抛弃的质量成了新的星云,随着自身引力作用,又会渐渐凝聚收缩成新的恒星。

超新星大爆炸被抛弃的质量成了新的星云,随着自身引力作用,又会渐渐凝聚收缩成新的恒星。

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因为铁核聚变比较特殊,不但不会产生能量,还会消耗能量,恒星发展到后期根本没有这些能量让铁核聚变去消耗,这样核聚变就停留在铁元素上面了。

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核聚变一停止,巨大的恒星压力就导致物质急剧坍缩撞击铁核,这种速度甚至达到光速的一半,撞击铁核的物质被坚硬的铁核亚光速反弹回来,就导致了超新星大爆炸。

核聚变一停止,巨大的恒星压力就导致物质急剧坍缩撞击铁核,这种速度甚至达到光速的一半,撞击铁核的物质被坚硬的铁核亚光速反弹回来,就导致了超新星大爆炸。

这时氢核聚变成氦,恒星开始自行发光。核心的核聚变会产生足够的能量停止引力坍缩,达到一个静态平衡。恒星从此进入一个相对稳定的阶段。如果恒星附近仍有残留巨分子云碎片,那么这些碎片可能会在一个更小的尺度上继续坍缩,成为行星、小行星和彗星等行星际天体。我们太阳系的行星包括我们的地球就是这么来的。

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随着核聚变对氦的消耗,恒星最终也是要进入了衰退期。由于氦聚变对温度极其敏感,造成很大的不稳定。巨大的波动会使得恒星外壳获得足够的动能脱离恒星形成新的星云,而留下的核心会逐渐冷却,成为小而致密的白矮星。在重力和电子互斥力平衡时,白矮星是相对稳定的。在没有能量来源的情况下,恒星在漫长的岁月中释放出剩余的能量,逐渐暗淡下去。最终,释放完能量的白矮星会成为黑矮星。以上是对太阳质量大小的恒星在这一时期的演变过程,但是对于那些质量大于5倍太阳的恒星,聚变会持续进行下去,氦核聚结束后产生碳,再以碳为原料进一步聚变,一直到硅聚变到铁。在这之前,恒星通过这些核聚变获得能量,但是铁聚变则需要吸收能量。一旦无法通过聚变产生能量与引力平衡,就无法保持恒星的形状,此时在强大引力的作用下,恒星核心立刻坍缩,引起超新星爆发。如果塌缩的内核质量超过1.44倍太阳的质量,小于3.2倍太阳的质量,那么此时电子被压入原子核,和质子结合成为中子。这些中子则形成中子星。如果塌缩的内核质量超过3.2倍太阳的质量,那么连中子也会被压碎,直到恒星的半径坍缩到小于史瓦西半径,光也无法射出,这时则形成一个黑洞!

别看这些重元素只占1~2%,要知道太阳系里太阳质量就占了99.86%,八大行星等所有其他大小天体加起来才0.14%,而我们地球才占0.0003%。

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随着核聚变对氢的消耗,恒星进入中年期。当核聚变消耗完氢后,此时的恒星主要由氢聚变的产物氦组成,核反应停止,此时没有了核反应产生的能量无法维持恒星的形状,受引力的作用,恒星开始坍缩,而坍缩的过程使恒星内部的压力和温度升高。一旦核心的温度达到了1亿度,就开始使氦发生核聚变,重新通过核聚变产生能量来抵抗引力。氦聚变产生的能量造成恒星大幅膨胀,成为红巨星。

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我们太阳就是这样的星云形成的,因此就有各种元素。但98~99%还是氢氦气体分子,其他重元素只占1~2%。

当我们仰望天空时,最耀眼的莫过于太阳,东升西落的太阳给人的感觉就是稳定可靠,源源不断的为地球输出能量。其实作为一颗恒星,太阳同其它的恒星一样,甚至同人类的命运一样,并不是一成不变的而是有生命的,从诞生之初,它就发生着一系列的变化,只不过是它的这一过程需要以上亿甚至上千亿年来量度。那么像太阳那些恒星是如何从宇宙中诞生的呢?有会发生什么样的演变呢?它们的最终归宿又是什么呢?接下来让我们慢慢道来。

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恒星内部的热核聚变最终只能到铁元素,那么宇宙中这些比铁重的元素是哪里来的呢?而且宇宙中氢氦元素占据了绝大多数,地球上怎么会有这么多的金银财宝呢?这个问题困扰着很多吃瓜群众,我们一起来解解惑。

恒星的下个时期是成年期,此时恒星比较稳定,主要进行氢的核聚变。目前我们的太阳就是出于这个阶段。

大质量恒星超新星大爆炸是制造重物质的主要来源,大爆炸后中心残留的物质就会坍缩成中子星或者黑洞,而我们太阳寿终正寝时只会成为一颗白矮星。

就是这样,欢迎共同讨论。

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因此地球上有这些重元素一点都不奇怪,何况地球形成初期,还受到长期大量的陨石轰击,这些轰击也为地球带来了很多金银财宝。

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想要弄清楚以上的问题,我们需要先了解宇宙是怎么诞生的,那么我们的宇宙是怎么诞生的?普遍被人接受也最令人信服的理论是宇宙大爆炸理论,也就是说在这之前,没有空间,没有时间,没有物质,什么都没有,只有虚无。突然有一瞬间,在这虚无之中产生了一个体积无限小,密度无限大,温度无限高,时空曲率无限大的点(也可以理解为时空蜷缩到零维没有展开),称为奇点。由于奇点的以上特征,在产生的同时也意味着很难稳定的存在,因为能量太太太大了,所以奇点的诞生之时也是其爆炸之时。从奇点爆炸那一瞬间开始,蜷缩的时空展开了,才算有了时间,大爆炸所覆盖到的范围称之为空间。爆炸之初,约大爆炸后0.01秒,由于温度极高,有1000亿度,物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态在。随着宇宙爆炸之后的不断膨胀,导致温度和密度很快下降。大爆炸后10秒后,温度降到约30亿度,此时,氢、氦稳定原子核形成,这个温度还是太高不足以使原子束缚核外电子,因此还无法形成原子。这个时期,宇宙中只充斥着这些原子核及还不能与原子核结合的游离的电子及各种电磁波。直到大爆炸后的30万年温度降到3000度,温度不再能够拆散原子核和电子的结合,氢原子和氦原子得以形成,这些原子再进一步形成气态和尘埃,此时,星云诞生。

八大行星占主要质量的是4颗气态行星,这几颗行星构成成分主要都是氢和氮,光是木星一颗质量就占所有其他行星加起来的2.5倍。而4颗类地行星地球是质量最大的,因此加起来质量也不到太阳系的0.001%,重元素占了这坨星云多少?

我们地球是与太阳共生于一坨第二代或者第三代分子云,当然就会有这些重元素了。

随着温度和压力的变大,氢核外电子摆脱原子核的束缚,两个氢原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,中子虽然质量比较大,但是由于中子不带电,因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来,大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。这就是核聚变,氢弹就是这种原理,经过这些聚变反应,产物会通过相互作用与气体、尘埃等形成更加清晰的球体,一颗恒星就这样诞生了。

我们太阳就是这样的星云形成的,因此就有各种元素。但98~99%还是氢氦气体分子,其他重元素只占1~2%。

有人认为太阳核聚变可以生成铁元素,这是错误的。太阳这种质量的黄矮星核聚变到碳就结束了,在氦闪阶段发展成红巨星,然后成为一个白矮星。

星云中的一小块氢气受热后开始升温,进而引起星云中的其他物质开始发热、升温并发光。尘埃和气体在万有引力的作用下开始聚集,形成巨大的漩涡。在聚集并压缩体积的过程中,由于外界对其做功,根据热力学第一定律,被压缩的气体温度会升高。经过数十万年,星云的密度会不断增大,并会形成盘状漩涡,直径超过太阳系。而位于中心的气体,在重力的不断挤压下,形成具有超高密度和温度的球体。随着压力不断增大,由于旋涡物质具有的角动量,导致巨大的气柱从中心喷射而出,喷射气柱直径达几光年,它可以使物质加速,穿越无法想象的距离。而核心的部分,就是年轻的恒星。引力作用持续而强烈,气体和灰尘颗粒被不断吸入,并相互挤压,产生了越来越多的热量。喷射气柱未来几十万年的时间里,年轻的恒星经挤压将变得更亮更热,温度会达到1500万摄氏度。

超新星大爆炸的温度和压力都是惊人的,可以激发一系列的核聚变,一直聚变到最重的元素诞生,而一些重元素又会发生裂变,这样宇宙中就产生了各种元素。

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总结一下,宇宙大爆炸产生的气体和尘埃先组成了星云,星云在引力的作用下收缩,使得氢原子发生核聚变形成稳定的恒星,随着氢原子的核聚变消耗殆尽,开始氦核聚变,氦核聚变产生的能量造成恒星大幅膨胀形成红巨星超巨星,随着氦核聚变的结束,红巨星外层形成新的星云内部形成白矮星,超巨星则发生超新星爆炸形成中子星或黑洞。 有没有想到恒星的诞生及演变过程会如此精彩和复杂,这个过程甚至神奇的把微观原子电子中子和宏观的宇宙天体演变紧密的联系在一起,宇宙就是如此神奇。我们的太阳现在46亿年的年龄,处于稳定的主序星阶段,50亿年后,将会演变成红巨星,60亿年后,分解为形状星云和白矮星,最终,白矮星在无尽的宇宙和慢慢的岁月中冷却为黑矮星。希望那时的人类还存在并且找到了属于自己的新家园!从宇宙的尺度来看,行星形成于恒星附近残留的巨分子云碎片,也就是说我们的地球的形成是多么的偶然,地球生命的诞生更是奇迹,今天我们每个人的存更是何等的幸运!我们还有什么理由去抱怨而不去珍惜当下呢?

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因此地球上有这些重元素一点都不奇怪,何况地球形成初期,还受到长期大量的陨石轰击,这些轰击也为地球带来了很多金银财宝。

就是这样,欢迎共同讨论。时空通讯原创版权,请遵重作者劳动成果,转载或引用须注明出处,抄袭等侵权行为将会受到追究。谢谢理解与合作。

聚变到铁的是大质量恒星,至少要太阳质量8倍以上恒星引力压力才能够激发恒星中心碳以后的核聚变,一直到铁结束。

聚变到铁的是大质量恒星,至少要太阳质量8倍以上恒星引力压力才能够激发恒星中心碳以后的核聚变,一直到铁结束。

超新星大爆炸的温度和压力都是惊人的,可以激发一系列的核聚变,一直聚变到最重的元素诞生,而一些重元素又会发生裂变,这样宇宙中就产生了各种元素。

大质量恒星超新星大爆炸是制造重物质的主要来源,大爆炸后中心残留的物质就会坍缩成中子星或者黑洞,而我们太阳寿终正寝时只会成为一颗白矮星。

别看这些重元素只占1~2%,要知道太阳系里太阳质量就占了99.86%,八大行星等所有其他大小天体加起来才0.14%,而我们地球才占0.0003%。

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