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地球重金屬部分來源于中子星碰撞

發(fā)布時間 :2020-01-31 07:45:31 瀏覽次數(shù) :

我們的地球是個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)。

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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向著某個方向的初始速度,那么50億年的時間足夠它跑得十分遙遠,我們看不到原先的星體殘骸也就是很正常的啦。

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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。

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相對于超新星爆發(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。

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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。巴爾托什還認為 “它為我們太陽系的起源和組成過程提供了明確的亮點”,因此該事件也與太陽系的起源和形成有關(guān)。

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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,因為太陽系中重元素很齊全,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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