恒星漫长的一生可制造20多种元素,但其死亡瞬间却能制造更多元素

栏目:ag游戏大厅平台|优惠 来源:中宏网 时间:2019-10-13

我们所能看到的物质世界,都是由各种元素组成的,我们身边的各种物品,包括我们自身都是由各种元素组成的,这些元素大部分都是恒星所创造,因此科学家们常常把恒星称之为“元素制造工厂”。

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那么恒星都能制造哪些元素呢?元素周期表上氢以上的一直到铁元素之间的20多种元素恒星都能制造,它们分别是氦、锂、铍、硼、碳、氮、氧、氟、氖、钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩、钾、钙、钪、钛、钒、铬、锰、铁,到了在恒星内部铁元素被制造出来的时候,无论是什么样的恒星?它的寿命基本上就到头了,专业一点的说法就是恒星主序星阶段要结束了。

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不过恒星是无法制造最原始的氢元素的,因为氢元素的合成需要极高的温度和压力,恒星内部虽然温度也很高,压力也很大,但是距离能形成氢元素所需要的高温高压条件还很远。宇宙中氢元素的含量达到了所有元素总量的90%以上,它们基本都是宇宙大爆炸之初就制造出来的,也只有在那个时刻才有氢元素形成的高温高压条件,与氢元素一起形成的还有部分的氦元素,但是由于恒星形成的时候都以氢元素居多,恒星开始核聚变也都是从氢元素开始的,而氢元素的聚变会成为氦元素,因此恒星是可以制造氦元素的,我们的太阳如今正是氢元素聚变中。

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随着核聚变的进行,恒星内部的温度会渐渐升高,到了一定的温度的时候,就会点燃氦元素的聚变,这个时候恒星会发生氦闪,恒星的内部活动也会进入不稳定的状态,接下来恒星还会聚变生成更高级的元素,只要恒星的质量足够,它就会一路聚变到铁元素。

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当铁元素在恒星内部开始被制造出来的时候,就会发生超新星爆发了,这是因为铁元素的聚变不会释放能量,反倒会吸收能量,因此当铁元素的恒星内部出现的时候,恒星内部的辐射压就会趋向于消失,那么恒星外部的物质就会向内部坍缩,巨量的物质砸到恒星的中心,提高的温度和压力之下会造成新的星体,它们就是中子星,夸克星或者黑洞了。

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不过宇宙中大部分的恒星质量都到不了可以发生铁核聚变的程度,一般认为原始质量超过太阳8倍的恒星才会发生铁核聚变,但是宇宙中的恒星与红矮星居多,比如在银河系中,恒星的数量占到了80%以上,这种星体的质量只在太阳的8%~50%之间,不过它们的寿命会非常长,会长达几百到上万亿年,但是这样的恒星一般只能聚变氢元素,也就是它们只能制造氦元素,当氢元素被聚变得所剩不多的时候,它们会渐渐熄灭,最终成为一颗黑矮星。

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而像橙矮星,黄矮星,蓝矮星这样的星体质量也达不到聚变铁元素的程度,它们内部的高温高压也有各自的限度,所以它们最终会在聚变到某一个元素阶段的时候停止聚变,形成白矮星。

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ag游戏大厅平台|优惠那么铁以上的元素从哪里来的呢?前面讲到了超新星爆发,其实大量的铁以上的元素都是超新星爆发时刻的一瞬间产生的,因为恒星超新星爆发的时刻可以瞬间释放巨大的能量,相当于太阳百亿年核聚变能量的几十倍,这使得恒星的内部的高温高压瞬间提升到极高的幅度上,一般认为超新星爆发可以达到1500亿摄氏度,是太阳内部最高温度的1万倍,于是铁元素以上很多的元素都可以在这一瞬间被制造出来,因此超新星爆发又可被称为“重元素速成时刻”。这也告诉我们,恒星漫长的一生虽然能制造20多种元素,但其死亡瞬间却可以制造更多的元素。

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另外还有一种重元素制造方式,就是中子星碰撞了,中子星碰撞可以产生高达3000亿摄氏度的高温,元素周期表上后面的一些密度非常高的元素大都是中子星制造出来的,比如黄金等,因此中子星碰撞也可以被称为“最重元素速成时刻”。不过中子星是已经脱离恒星主序星阶段的星体,一般认为它属于一种恒星残骸。

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