宇宙未解之谜?人类的身体由古老的星辰构成,那星辰从哪里来?

众所周知,人类的身体是由无数个微小的原子甚至更小的物质构成,其实这些物质来源于宇宙星辰。因此人死后,这些东西不会凭空消失,它们依然存在,只是分散开来继续存在。实际上,你可能不知道,你身上的很多原子有可能是来自不同构造的物体原子结合而成,但是毫无疑问的是它们很古老。

宇宙未解之谜?人类的身体由古老的星辰构成,那星辰从哪里来?

不知道你有没有听过这样一个说法,当你喝一杯水时,其实这些水可能已经通过了其他人的消化道,比如成吉思汗、比如6000万年前的恐龙,甚至是看起来风马牛不相及的物体。恒星和物质也是如此,我们在地球上看到的所有物质,甚至我们自己的身体,至少经历了一个恒星诞生和死亡的周期,甚至也许更多,有时候真的细思极恐。但是幸运的是我们的记忆和意识是全新的,我们拥有支配它们的权利。人就是这样一种其妙的存在,我们知道我们的身体是来自宇宙不同的星辰原子构成,但是科学家又提出了一个更难的问题:这些星辰是哪来的,它们是来自红巨星吗?

早期的太阳系

宇宙未解之谜?人类的身体由古老的星辰构成,那星辰从哪里来?

说到红巨星,就不得不提到我们的太阳,红巨星是太阳的结局之一,但是对我们来说为时尚早。相比来说,科学家更好奇的是太阳系的过去,事实上我们太阳系的故事始于大约45亿年前,当时一个分子云崩塌。在那片坍塌的云层中心,太阳在一次核聚变中诞生,因此大多坍缩的质量集中在中心,其余部分形成了一个原行星盘,继而形成了行星、卫星、陨星和其他小型的太阳系天体系统。而这也是最广为接受的星云假说理论,自1950年代太空时代降临,以及1990年代太阳系外行星的发现,此模型在解释新发现的过程中受到挑战又被进一步完善化。

宇宙未解之谜?人类的身体由古老的星辰构成,那星辰从哪里来?

再回到行星盘,存在这些物质的圆盘中是围绕着某些其他恒星形成的尘埃颗粒。据苏黎世理工学院地球化学和岩石学研究所教授玛丽亚·舍恩贝尔表示,这些特殊的颗粒在整个圆盘中分布并不均匀,随着太阳系行星的逐渐形成,每一颗行星都含有自己的气体和尘埃的混合物,以及那些特殊的颗粒。

同位素

宇宙未解之谜?人类的身体由古老的星辰构成,那星辰从哪里来?

这就是原行星盘,行星从恒星形成的剩余分子云中合并而成,在这个吸积盘中存在着行星形成和潜在生命所必需的基本元素。而近代测量的技术可以使科学家探测到行星形成的物质,并确定其起源。通过研究表明,一切的起源和同位素有关,一个原子可以有很多同位素,区别是其原子核中的质子数相同,但中子数不同。

宇宙未解之谜?人类的身体由古老的星辰构成,那星辰从哪里来?

例如,碳有不同的同位素,如C13和C14,所有碳同位素都有6个质子,而C13有7个中子,而C14有8个中子;请的同位素氕、氘和氚,它们原子核中都有1个质子,但是它们的原子核中却分别有0个中子、1个中子及2个中子,所以它们互为同位素。

宇宙未解之谜?人类的身体由古老的星辰构成,那星辰从哪里来?

而一颗行星上拥有不同同位素的混合信息,除了碳元素的混合,还有其他元素的混合,而这些信息可以告诉科学家很多关于行星起源的信息,科学家称它们为行星的“指纹”。而星尘恰恰有非常极端、独特的指纹,再加上由于它在原行星盘中的分布不均匀,每颗行星和每颗小行星在形成时都有自己的指纹。

多年来,科学家们一直在研究地球和陨石上的这些指纹。通过大量对比揭示了死亡的红色巨星对地球和地球上一切物质的形成,比如灶神星。

宇宙未解之谜?人类的身体由古老的星辰构成,那星辰从哪里来?

这些陨石是来自灶神星的,但在地球上被发现,实际上灶神星是许多陨石的母体,我们看到的很多陨石来自灶神星的部分碎片。除此之外,科学家们已经能够比较地球和陨石之间的这些同位素异常,找出越来越多的元素。舍恩布切勒和一项新研究背后的其他科学家一直在研究陨石,它们是很久以前被摧毁的小行星核心的一部分,近日钯元素是他们的研究重点。其他科学家在先前的研究中已经检查了其他元素的同位素比值,比如周期表上钯的邻居钌和钼。这些先前的研究结果可以帮助科学家预测当他们寻找钯同位素时会发现什么其他的同位素,结果令人异常惊讶。

宇宙未解之谜?人类的身体由古老的星辰构成,那星辰从哪里来?

这是钯(原子#46)及其邻居钼和钌。

布里斯托尔大学的博士后马蒂亚斯·艾克在ETH进行博士研究期间进行了同位素测量,他说:“陨石中的钯异常比预期的要小得多。”他们的模型进一步表明,虽然我们太阳系中的一切都是由星尘产生的,但有一种恒星对地球作出的贡献最大:红巨星。这些恒星的质量范围与我们太阳的质量范围相同,当它们耗尽氢时会膨胀成红巨星,而我们自己的太阳将在大约在50亿年后成为红巨星。

“S”过程

宇宙未解之谜?人类的身体由古老的星辰构成,那星辰从哪里来?

而关键就在于恒星演化成红巨星的过程中会合成元素,科学家称之为“S”过程。红巨星作为恒星演化最终状态的一部分,这些恒星在所谓的s过程中合成元素。s过程也称慢中子俘获过程,会产生钯等元素,以及周期表上的邻近元素钌和钼。有趣的是,s过程用铁核的种子创造了这些元素,而铁核本身就是在前几代恒星的超新星中创造出来的。而钯的挥发性略高于其他元素。因此,在这些恒星周围凝结成尘埃的物质较少,因此,我们研究的陨石中,来自星尘的钯元素也较少。

大部分物质来自红巨星?

在地球的组成物质中,来自红巨星的物质比在火星,或者像灶神星这样在太阳系更远的小行星中的物质要丰富得多。而地球的外部区域含有更多来自超新星的物质,这是否意味着地球上的大多数物质来自红巨星?

宇宙未解之谜?人类的身体由古老的星辰构成,那星辰从哪里来?

科学家表示,其实是对的。因为在我们年轻的太阳系中,来自红巨星的尘埃比来自超新星的尘埃更能抵抗太阳的辐射。这就是为什么地球包含的红巨星物质比其他的天体更多。

我们知道行星形成时,如果离太阳较近,则温度会非常高,儿一些尘埃颗粒比其他颗粒更不稳定,包括带有冰壳的尘埃颗粒。这种类型的天体在靠近太阳时就会被摧毁,但是来自红巨星的星尘更稳定,更能抵抗高温,所以它更集中在靠近太阳的地方,而超新星爆炸产生的尘埃蒸发得更快,因为它的体积较小,所以在太阳系内部和地球上就少了。这就能够解释为什么地球上红巨星的星尘含量比太阳系其他天体的星尘含量要高的原因。

宇宙未解之谜?人类的身体由古老的星辰构成,那星辰从哪里来?

猜你想看:

(0)
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,请发送邮件至 ZLME@ZLME.COM 举报,一经查实,立刻删除。

相关推荐