著名的天体物理学家卡尔萨根在20世纪80年代说过:我们都是恒星物质组成的。这个说法在当时震惊世人,但也在一定程度上改变了人们的认知。事实上,我们的确是恒星物质的组成部分。但这到底是什么意思?今天我们来了解一下这一真相。
我们都知道宇宙中有一定数量的化学元素,这些元素构成了如今现存的每一块物质。他们都是由一个叫做核合成的过程构成的,这个过程就是指创造原子核的过程。最早出现的元素是氢和氦,它们是在宇宙大爆炸时形成的。那时宇宙很热,密度极高,科学家认为这种状态只持续了大约20分钟。但在这20分钟里,宇宙从一无所有到充满了氢——实际上是75%的氢,剩下的是24%的氦和1%的其他物质,他物质中主要的是锂元素。
这三种最轻的化学元素,最初的恒星是他们形成的。正是在些恒星中,开始了恒星核合成的过程,并产生了更重的元素。今天,周期表上出现的大部分物质都可以并且已经在恒星内部形成。宇宙随着时间的推移产生越来越重的元素,这种能力被称为银河化学进化。例如,像铁这样的重元素,需要在恒星内部由更轻更丰富的元素,如和氦熔合而成。如果我们追溯得更远,我们就能看到现在存在的一切事物的宇宙发展链。第一代恒星产生了第一批较重的元素,然后下一代恒星利用这些元素生成更重的元素,等等。这个过程实际上将无限期地持续下去,直到宇宙的最终终结。这意味着,随着时间的推移,新的更重的元素将在其他更年轻的恒星中产生。
这也不是我们完全无法控制的事情,人类能够通过地球上的核聚变复制恒星内部的条件为我们自己创造新的元素。正式发布元素周期表的四个附加元素Nh、Mc、Ts和Og。不过,令人难以置信的是在几十亿年后,生命本身所必需的成分可能已经完全不同于现在。遥远未来的生命形式很可能是基于目前新的合成的化学元素。比如,我们所说的新合成的原因或者全是其他的东西,我们现在还没有能够在地球上合成。有些科学家更进一步,甚至认为我们现在生活在地球围绕太阳的可居住区中,都要归功于化学物质。我们现在可以存在于宇宙中的基本条件,我们拥有在这个时间总上生长和生活所需的所有元素,都是因为银河系的化学进化正处于正确的阶段。
虽然这一切相当不可思议,但这些由恒星创造的元素最初是如何进入我们体内的呢?主要是因为超新星,通常被看作是一颗垂死恒星的大爆炸爆炸的景象是明亮而又壮观。但客们也不是那么普遍,事实上,它们是恒星死亡的最罕见的为式之一。因为只有质量最大的恒星才会在这样的爆炸中消失,更为少数的大质量恒星会坍塌到黑洞中。在那里它们将物质吸入不是喷出。但是即便如此,超新星也是我们能够存在的重要原因。
一颗新星的爆炸能将其所有的恒星核心内融合的稀有元素在射出太空,散射到很远的地方。最终,重力会控制这些元素将它们变成新的东西-新的恒星还有新的行星甚至是有机体。正因为如此,你体内的一些元素,所有人类体内的玩元素可以追溯到138亿年前的大爆炸那一刻。当太阳膨胀,人类死亡,地球有一天被毁灭后,这些相同的元素将找到返回新恒星行星的途径,也许准备好再次开始创造周期,当你认为存在的大多数化学元素并不是我们所知道的生命所必需的时候,这种重生,的情況就更有可能发生。事实上,地球上只有六种生命必需的元素:碳、氢、氮、氧、磷和硫。虽然我们可能会将其他元素用于建筑和技术等方面,但这些也是我们需要的基本元素,它们构成了地球上所有其他生命形式——植物、微生物等等。
这些元素不是地球独有的,它们无处不在,这意味着,理论上其他行星上可能有生命,其功能与我们一样。或者说其他行星上的生命在元素上可能与我们相似。因为所有的行星都可以获得同的基础材料。我们知道仅仅在我们自己的星系中有数十亿个潜在的可居住行星。生命的存在是所有必要元素加上数十亿年的进化结合在一起的产物。但如果它在地球上发生过,难道它就不能再发生一次吗?对一些科学家来说当宇宙似乎广泛地分布着创造一个世界所必需的所有成分时,认为生命不会在其他地方生长是更疯狂的想法!
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