地球重金屬部分來源于中子星碰撞
發(fā)布時(shí)間 :2020-01-31 07:45:31
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我們的地球是個(gè)有著多種元素的星體
,元素周期表上絕大多數(shù)元素都可以在地球上找到
,雖然重金屬元素比較稀少
,但是那是宇宙中星體的普遍現(xiàn)象,而地球所擁有的豐富元素種類也告訴我們
,地球乃至太陽系的形成,很可能并非一顆恒星的超新星爆發(fā)事件提供了物質(zhì)基礎(chǔ)
,也可能由la型超新星爆發(fā)和中子星碰撞等事件提供了物質(zhì)基礎(chǔ)
。

地球誕生至今大約已經(jīng)過去了46億年,而太陽誕生至今大概過去了約50億年
,先前恒星爆發(fā)的身體殘骸已經(jīng)難覓蹤跡
,它有可能形成了中子星,白矮星或者黑洞
,但是只要它有著一個(gè)向著某個(gè)方向的初始速度
,那么50億年的時(shí)間足夠它跑得十分遙遠(yuǎn),我們看不到原先的星體殘骸也就是很正常的啦
。

但是太陽系中的重金屬元素豐度也告訴我們
,形成白矮星的恒星和一般情況下的超新星爆發(fā)都很難造就這么高的重金屬元素豐度,重金屬元素的種類也不可能這么多
,所以我們太陽系也很有可能使la型超新星爆發(fā)或者中子星碰撞形成的
,la型超新星爆發(fā)是由白矮星的質(zhì)量達(dá)到錢德拉-塞卡上限之后發(fā)生的,這樣的超新星爆發(fā)并不會(huì)形成中子星或者黑洞那樣的殘骸
,而是于爆炸中灰飛煙滅
,但是卻能造成大量的重元素,比較符合太陽系中的重金屬元素豐度
。

相對(duì)于超新星爆發(fā)而言
,中子星碰撞可以產(chǎn)生更高的溫度,因此也可以制造更多的重元素
,也比較符合太陽系中的重金屬元素豐度
。

就在本周,美國哥倫比亞大學(xué)的紹博爾奇.瑪卡和佛羅里達(dá)大學(xué)的伊穆雷.巴爾托什兩位天文學(xué)家在科學(xué)雜志《自然》上發(fā)表了一篇論文
。該論文就認(rèn)為中子星合并是我們地球上多種重金屬最可能的來源
,兩位科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)地球上的部分重金屬只能由中子星碰撞(最高溫度可達(dá)3000億攝氏度左右)形成,并且通過不同地層重金屬豐度推斷認(rèn)為有一次中子星碰撞事件發(fā)生在太陽系形成之前大約8000萬年
,事件造就了大量的重元素
,飛濺出來的物質(zhì)成為了太陽系的部分原始物質(zhì)
,地球上大約0.3%的重元素包括金
、鉑和鈾等就是來自這次事件。巴爾托什還認(rèn)為 “它為我們太陽系的起源和組成過程提供了明確的亮點(diǎn)”
,因此該事件也與太陽系的起源和形成有關(guān)
。

不過相比于單次的超新星爆發(fā)或者la型超新星爆發(fā),以及中子星碰撞事件來看
,多次這樣的事件似乎更符合太陽系的物質(zhì)形成條件
,因?yàn)樘栂抵兄卦睾荦R全
,而且也有大量的氫和氦元素,它們大多形成于宇宙之初
,是太陽等恒星之所以可以核聚變的基礎(chǔ)
。

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