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追本溯源:我们来自于星际尘埃

我们都是由星尘组成的?这个说法似乎有些离谱吧。但是,著名的天文学家卡尔·萨根根解释说:如果不是发生剧烈的超新星爆炸,那么比锂元素更重的元素是无法合成的。因此,也就不会形成行星,我们也就不会存在。

 

 

    宇宙早期的巨大恒星,会在其生命的晚期突然爆发为超新星。它们足够炽热且巨大,能够自行产生新的元素。恒星在被炸成碎片时,巨大的爆炸会创造新化学元素,并将它们扩散到宇宙空间中。

    生命的化学也是在此时开始的。氢诞生自宇宙大爆炸,但是没有来自恒星的氧,也就不会有水。我们的身体几乎全部由水组成(取决于你计算的方法),并且几乎所有我们已知的生命都依赖水。穿越恒星而来的氢和恒星制造出来的氧结合,在数十亿年后成为了你表皮细胞中细胞质的组成部分。

    第二代恒星是由第一代恒星的碎片形成的,它们并不都十分巨大和易于燃尽;它们中的许多今天仍然健在。这些恒星中比较巨大的,同样也很短命,并且也会以超新星的形式终结,并将更多的元素扩散到宇宙中。你血液中血红蛋白内的铁就是在这样的一次爆炸中形成的。

    超新星并不是垂死恒星扩散化学元素的唯一途径。垂死恒星稀薄的大气仅被引力勉强束缚着。当它们脉动时,巨量的气体会以恒星风的形式流失。对太阳来说就是太阳风,对我们来说非常幸运的是它的生活非常平静。离开恒星越远,环境温度就越低,因此原子可以结合为分子:甲烷和二氧化碳,它们都是生命所需的。#p#分页标题#e#

    参宿四(Betelgeuse),这颗组成猎户座猎户“肩部”的明亮红色恒星,就是这样一颗垂死之星。通过智利甚大望远镜(VLT)进行的观测表明,参宿四被一团巨大的抛射物质云包裹着,这团云体宽约20亿公里,内含富氧分子,尤其是二氧化硅——沙滩的主要成份。组成你体内主动脉的一个硅原子就这样被恒星风吹进了太空。

 

  

    包裹着恒星核心的“外套”由于温度不够高而无法合成原子,但是它在核反应中扮演了一个不同的角色。来自恒星核心的中子轰击恒星外层的原子,会制造能够被恒星风带走的较重元素。不稳定,且在地球上无法自然产成的的稀有元素锝(technetium,意为“人工”)就是在巨星的“外套”中产生的。存在于你的牙齿,以及给你宝宝吃的奶粉中的钙也是以这种方式生成的。

 

 

    低质量的恒星,无法以爆炸的方式结束生命,它们的外层会逐渐地流失,并形成行星状星云。这些行星状星云能够在太空中播种各种元素和有机分子。这其中包括了氨基酸,它是组成你以及其他所有有机体蛋白质#p#分页标题#e#的基本材料。恒星的其它死亡方式,如白矮星的爆发或脉冲星的相撞,也会产生一些原子。

    而太阳,这颗拥有行星,并且拥有能够考虑这些问题的生命的恒星,既不是第一代恒星,也不是第二代。我们的太阳系诞生自一个至少埋葬了一颗恒星恒星墓地,这里有充分的铁和镍,足以形成地球、月球和其它岩石质行星。实际上,研究者已经发现了两粒二氧化硅陨石——难以想像的小——它们包含的氧同位素不是在恒星大气中形成的,而与超新星的产物相符。

    无论源头是哪里,通过垂死恒星的聚变和其它形式的核反应,通过星风和爆发将产品送入太空,几乎所有地球上可以找到、并且被人类带入太空的元素,都是由恒星提供的。

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