พวกเราทำจากสิ่งของของหนึ่งดาวหรือมากกว่านั้น?


22

[T] ความบังเอิญของเขาทำให้ดวงดาวในช่วงปลายชีวิตเปลี่ยนฮีเลียมเป็นคาร์บอนออกซิเจนและอะตอมอื่น ๆ ส่วนใหญ่ที่คุณและฉันทำขึ้นมา [... ] [W] เราทำมาจากสิ่งที่เป็นดาว

Max Tegmark, จักรวาลคณิตศาสตร์ของเรา: Quest for the Ultimate Nature of Reality , p. 64

สมมติว่าดวงอาทิตย์ไม่ได้อยู่ในช่วงปลายของชีวิตฉันอ่านว่าเนื่องจากเราส่วนใหญ่เป็นฝุ่นดาว แต่ไม่ใช่ฝุ่นดวงอาทิตย์ ค่อนข้างชัดเจนว่าเราส่วนใหญ่ทำจากอะตอมที่ผลิตโดยดาว (ตอนนี้ตายและฝัง) ก่อนหน้านี้

คำถามของฉันคือว่ามีแนวโน้มว่าจะมีดาวฤกษ์ก่อตัวก่อนหน้าหนึ่งตัว (ระบบผลิตคาร์บอน) ไปยังระบบสุริยะหรือไม่หรือว่าระบบสุริยะน่าจะมีดาวฤกษ์แม่มากกว่าหนึ่งดวง (และดูเหมือนว่ายังมี "ความเป็นไปได้" ที่สามเช่นกันว่าการสะสมของคาร์บอนนั้นใช้ดาวมากกว่าหนึ่งรุ่น ) เรื่องราว (hi) ของที่นี่คืออะไร?


เป็นคำถามที่ดีมาก! ประวัติศาสตร์ของดาวฤกษ์เป็นพื้นที่ที่น่าสนใจอย่างแท้จริง
call2voyage

1
ที่เกี่ยวข้องกับรางบนฟิสิกส์ : physics.stackexchange.com/questions/3769/...
dmckee

คำตอบ:


16

ไม่ทราบประวัติพรีเซนเทชั่นที่แม่นยำ ฉันจะพยายามเล่าเรื่องย้อนหลังให้ทัน

ดวงอาทิตย์ของเราอาจมีพี่น้องกระจายไปทั่วทางช้างเผือก กลับต่อไปในเวลาที่ดวงอาทิตย์ของเราน่าจะเป็นส่วนหนึ่งของในกระจุกดาวเปิดเช่นHyades กระจุกดาวเปิดนั้นไม่เสถียรและดึงดาวออกมาหลายร้อยล้านปี ( เพิ่มเติมเกี่ยวกับความพยายามในการค้นหาพี่น้องของซุน )

กระจุกดาวดังกล่าวมักจะก่อตัวในเนบิวลาเช่นเนบิวลานายพราน เนบิวลาหนาแน่นมักประกอบด้วยดาวอายุสั้นที่มีมวลดวงอาทิตย์จำนวนมากซึ่งโดยทั่วไปจะสิ้นสุดเป็นซูเปอร์โนวาโดยเพิ่มอะตอมที่หนักลงไปในเนบิวลาและตัวกลางระหว่างดวงดาวรอบๆ ดวงอาทิตย์ของเราเต็มไปด้วยอะตอมหนักและง่ายต่อการตรวจจับในแถบสเปกตรัมของแสงอาทิตย์หรือในลมสุริยะ อะตอมเหล่านั้นไม่สามารถก่อตัวขึ้นในดวงอาทิตย์ได้เนื่องจากแกนกลางของมันยังไม่ร้อนพอที่จะสร้างองค์ประกอบเหล่านี้ บางคนไม่เคยก่อตัวในดวงอาทิตย์ โลกส่วนใหญ่ประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีที่หนักกว่าฮีเลียม ดาวเช่นดวงอาทิตย์ของเราอุดมไปด้วยธาตุหนักเรียกว่าประชากรฉันดวงดาว(นักดาราศาสตร์เรียกธาตุเคมีทั้งหมดนอกเหนือจากไฮโดรเจนและโลหะฮีเลียม ประชากรฉันดาว (และโลก) สามารถก่อตัวขึ้นได้อย่างน้อยก็ในบางส่วนจากเศษซากของซูเปอร์โนวา ดาวอายุมากเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่บรรพบุรุษของดวงอาทิตย์ของเราเกิดขึ้นทันทียังสามารถพบได้ในทางช้างเผือก พวกมันถูกเรียกว่าประชากรดาวสองดวง พวกเขามีวัสดุน้อยที่ทำจากองค์ประกอบหนักกว่าดวงอาทิตย์ของเรา แต่ก็ยังมากกว่าที่ได้รับจากบิ๊กแบง ดังนั้นจะต้องมีอยู่แม้ดาวแก่เรียกว่าประชากร III ดาว

ซูเปอร์โนวายังสามารถทำให้เสถียรระหว่างดวงดาวเกิดขึ้นเนื่องจากช็อตด้านหน้าในที่สุดนำไปสู่การล่มสลายของท้องถิ่นโดยเฉพาะเนบิวลา

เมล็ดธัญพืชยังคงตกลงมาบนโลก; "องค์ประกอบในอนุภาคเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นในช่วงเวลาที่ต่างกัน (และสถานที่) ในช่วงต้นทางช้างเผือก"

จากสิ่งนี้คำตอบที่เป็นไปได้สำหรับคำถามนี้คือเราอาจประกอบด้วยเศษซากของซุปเปอร์โนวาหลายตัวและจากซุปเปอร์โนวาหลายชั่วอายุคน


+1 ขอบคุณนี่เป็นคำตอบที่ชัดเจน เกี่ยวกับ "ความคิดเห็น": นี่เป็นความเห็นที่ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่แบ่งปันหรือไม่ ฉันทามติหลักหรือไม่ สมมติฐานการทำงานทั่วไป? เป็นต้น (คุณสามารถรวมบางสิ่งไว้ในคำตอบของคุณได้ไหม)
จำไว้

2
คำตอบที่ดี จะเจ๋งในการทำงานดาวฤกษ์ของ Metallicity (เช่น - ป๊อป I, II และ III) เป็นคำตอบของคุณ
astromax

@GlenTheUdderboat พยายามที่จะอยู่ใกล้เท่าที่ฉันจะเป็นไปได้ในขณะนี้
เจอรัลด์

4

มันไม่น่าเป็นไปได้อย่างมากที่เราจะทำสิ่งต่าง ๆ จากดาวดวงเดียว เหตุผลที่ง่ายที่สุดสำหรับเรื่องนี้คือเรามีทองคำบนโลก ทองคำคือ (เราเชื่อ) ที่เกิดจากการชนกันของดาวมวลสูงสองดวง (อาจเป็นดาวนิวตรอน)

หากมีดวงอาทิตย์เพียงดวงเดียวก็น่าจะเป็นไปได้มากว่ามวลของมันจะยังคงอยู่ใกล้เคียง มวลรวมของระบบสุริยะทั้งหมดน้อยไปมากที่เกิดขึ้นเช่นนิกเกิลและทองแดงในปริมาณที่สังเกตได้ คุณจะต้องมีดาวประมาณ 5 เท่าของมวลของระบบสุริยะ มวลนั้นจะไม่หายไป

แน่นอนคุณสามารถคาดเดาได้ว่าดาวนิวตรอนสองสามดวงที่ระบบสุริยะในตอนแรกสร้างทุกอย่างจากนั้นแบ่งออกเป็นระบบสุริยะต่าง ๆ ประมาณ 2-3 ระบบ แต่เรามีองค์ประกอบทางเคมีค่อนข้างมากเช่นไฮโดรเจนและฮีเลียมในดวงอาทิตย์ซึ่งจะไม่มากนักในดาวนิวตรอน (เนื่องจากต้องหลอมรวมเป็นองค์ประกอบที่หนักกว่า)

ดาวทุกดวงต้องผ่านไปหลายขั้นตอนตั้งแต่เริ่มแรกจนถึงตาย:

ในขั้นต้นทฤษฎีคือไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่แพร่หลาย มันเป็นองค์ประกอบทางเคมี "ง่ายที่สุด" เมื่อฮีเลียมถูกบีบอัดเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดาวอุณหภูมิจะสูงขึ้น เมื่อมันมาถึงประมาณ 10 ล้านองศาฟิวชั่นก็จะเริ่มขึ้น การรวมกันของไฮโดรเจนสร้างฮีเลียม

ฮีเลียมที่หนักกว่าไฮโดรเจนจะจมลงสู่ใจกลางดาว หลังจากนั้นคุณจะมีฮีเลียมฟิวชั่นถ้าดาวมีมวลมากพอที่จะบีบอัดฮีเลียมได้ ฮีเลียมจะสร้างออกซิเจนและคาร์บอน

ดาวมวลสูงมากที่มีมวลดวงอาทิตย์จำนวนมากสามารถหลอมรวมออกซิเจนและคาร์บอนซึ่งสร้างองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันมากมาย นีออนโซเดียมแมกนีเซียมซัลเฟอร์และซิลิกอน ปฏิกิริยาต่อมาเปลี่ยนองค์ประกอบเหล่านี้เป็นแคลเซียมเหล็กนิกเกิลโครเมียมทองแดงและอื่น ๆ

ในที่สุดดาวหลายดวงก็จะระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา ในกระบวนการนั้นวัสดุเหล่านี้จำนวนมากจะถูกปล่อยออกสู่อวกาศซึ่งพวกมันจะรวมตัวกันเนื่องจากแรงโน้มถ่วงอีกครั้ง

ดวงอาทิตย์อาจถูกสร้างขึ้นในจักรวาลที่ยุ่งเหยิงซึ่งไฮโดรเจนและฮีเลียมอาจรวมตัวกันในภูมิภาคที่มีองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ จำนวนมาก

แหล่งที่มา:


1
ข้อโต้แย้งของคุณสับสนจริงๆ คุณบอกว่าเพราะเรามีทองคำบนโลกสิ่งนี้ต้องหมายความว่าเราไม่สามารถเป็นผลิตภัณฑ์ของดาวดวงเดียวได้ ในขณะที่ฉันยอมรับว่าเราเกือบจะแน่นอนถูกสร้างขึ้นจากผลิตภัณฑ์ bi ของดาวจำนวนมากในกาแลคซีตรรกะของคุณมีข้อบกพร่อง จากนั้นคุณจะอธิบายเกี่ยวกับฟิสิกส์ดาราศาสตร์ตัวเอกพื้นฐาน (โดยไม่กล่าวถึงแหล่งที่มาใด ๆ ) ซึ่งไม่ใช่สิ่งที่ OP ร้องขอ นอกจากนี้ "eon" คืออะไร?
astromax

1
ฉันแก้ไขบทความแล้ว นีออนไม่ใช่กัป ฉันยังคิดด้วยว่าการอธิบายว่าทำไมมันไม่น่าเป็นไปได้ที่เราจะได้รับทั้งสองอย่างเช่นฮีเลียมและทองคำจากดาวดวงเดียวมีประโยชน์แม้ว่าเขาจะไม่ถามก็ตาม จะไม่มีฮีเลียมเหลืออยู่ในดาวฤกษ์ที่ผลิตทองคำ นอกจากนี้ยังจะได้รับการตั้งข้อสังเกตว่าการชนกันของดาวนิวตรอนสร้างทองและอาจเป็นจำนวนเงินทองทั้งหมดในจักรวาล: sciencenews.org/article/gold-seen-neutron-star-collision-debris
frodeborli

2
นั่นคือการโต้แย้งที่ไม่ถูกต้อง ซุปเปอร์โนวาผลิตทองคำ นอกจากนี้คุณต้องใช้หลักฐานอะไรสนับสนุนว่า "ไม่มีฮีเลียมเหลืออยู่ในดาวฤกษ์ผลิตทองคำ" ฉันกำลังโทรหาคุณ - ตอนนี้ฉันเชื่อว่าคุณกำลังทำเกือบทุกอย่างที่คุณพูดในเว็บไซต์นี้
astromax

1
ฉันไม่ได้พูดอะไรมากในเว็บไซต์นี้ ฉันตอบแค่สองคำถาม ทุกสิ่งทุกอย่างเป็นคำถามที่ฉันพยายามตรวจสอบว่า "มุมมองโลก" ของฉันถูกต้องหรือไม่และฉันทำเช่นนั้นโดยพยายามอธิบาย "มุมมองโลก" ของฉันเป็นพื้นฐานสำหรับคำถามของฉัน ในคำตอบทั้งสองฉันได้ส่งฉันค่อนข้างแน่ใจว่าฉันถูกต้อง ฉันไม่เห็นการอ้างอิงจำนวนมากในคำตอบอื่น ๆ ดังนั้นฉันจึงคิดว่ามันไม่จำเป็น ฉันจะอัปเดตสองคำตอบของฉันด้วยแหล่งที่มาในภายหลัง
frodeborli

1
@astromax ทองในความเป็นจริงไม่ได้สร้างขึ้นในดาวเดียว แต่ในสองดาวชนตามcfa.harvard.edu/news/2013-19 ดังนั้นฉันขอยืนยันว่าทองคำเป็นหลักฐานที่ง่ายที่สุดของระบบสุริยจักรวาลที่ไม่ได้มาจากดาวโบราณดวงเดียว สำหรับข้อโต้แย้งที่เหลือของคุณว่าจะมีฮีเลียมเหลืออยู่มากหลังจากซูเปอร์โนวาฉันต้องการเห็นแหล่งที่มา แต่คุณมีสิทธิ์ที่จะลงคะแนนฉันแน่นอน
frodeborli

3

คำตอบสั้น ๆ คือ: เราทำมาจาก "สิ่งของ" ที่มีดาวมากมายมอบให้ สื่อระหว่างดวงดาวซึ่งก่อตัวขึ้นในระบบสุริยะนั้นอุดมไปด้วยธาตุทุกชนิดที่สังเคราะห์ขึ้นในดาวฤกษ์รุ่นก่อน ๆ องค์ประกอบหนักส่วนใหญ่นั้นถูกสร้างและฉีดเข้าสู่ ISM ในการระเบิดของซุปเปอร์โนวาของดาวมวลสูง


องค์ประกอบหนักกว่าเหล็กประมาณครึ่งหนึ่งถูกก่อตัวขึ้น (โดยกระบวนการ s) และแยกย้ายกันไปใน ISM (ผ่านการผสมและลม) โดยดาว AGB ที่ไม่สิ้นสุดในการระเบิดซูเปอร์โนวา
Rob Jeffries
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.