地球上常见的玻璃是远古恒星的“遗物”吗?

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  地球上的玻璃是远古恒星的“遗物”吗

资料图:成都陨石展,民众近距离看望“天外来客”。图为收藏家展现的玻璃陨石。张浪 摄

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  当你注视玻璃杯或走在沙滩上时,是否会联想到这些资料跟恒星的逝世有关?

  近来,一个世界科学家团队表明,他们现已发现,离地球数十亿光年的两个超新星的残余物中包括玻璃的主要成分二氧化硅。研讨人员运用美国国家航空航天局的斯皮策太空望远镜来剖析病笃恒星宣布的光,获得了二氧化硅的“指纹”。

  世界中所有重元素的熔炉

  “这是咱们初次证明,超新星迸发发生的二氧化硅足以对整个世界中的尘土发生影响。”英国卡迪夫大学物理地理学院的海莉·戈麦斯(Haley Gomez)表明。

  实际上,地球上大部分天然元素都与超新星迸发进程有关。为什么这是第一次证明超新星发生的硅元素满足成为世界尘土中硅元素的来历呢?中国科学院国家地理台研讨员邓李才通知科技日报记者:“从理论上来讲,科学家很早就知道超新星迸发能够发生硅元素,而本次研讨的打破主要是在观测层面进行了证明。”

  “恒星是世界中所有重元素的熔炉。”邓李才解说道,世界大爆破初期的主要成分是氢和氦,氢约占80%,氦约占20%。在恒星演化进程中,氢最早焚烧,氢焚烧完今后再点着氦,氦焚烧的进程中会发生碳和氧。“碳氧焚烧的进程就会发生硅、钙、镁等元素,这些元素也会焚烧,不过需求更高的温度。”

  这种先后焚烧的机制跟恒星的温度散布有关,恒星中心温度最高。“就像洋葱相同,一层一层焚烧,它能够保证恒星内部结构的平衡。”邓李才通知记者。

  在“洋葱”中,有两层与硅元素的发生有关。一层是硅本身的焚烧,一层是发生硅元素的焚烧进程。邓李才说:“假如这两个焚烧进程在超新星迸发前还未完毕,其间的硅元素就会在超新星迸发时被抛射到世界之中。”

  除了氢和氦,氧也很活泼,遇到硅之后,就构成了二氧化硅。而二氧化硅是制作玻璃和构成尘土的主要成分。假如遇到适宜的条件,尘土就会冷却集合,渐渐变大,终究变成第二代及今后的恒星或行星,比方地球。“在世界中,这个进程十分遍及。”邓李才表明。二氧化硅约占地壳的60%。从某种程度上讲,地球上的二氧化硅是远古恒星的“遗物”。

  在观测中逐渐验证理论预言

  硅元素在恒星演化中生成,这一观念的理论解说现已比较老练,但观测起来有困难。“由于观测时,需求这种恒星是大质量恒星,质量至少是8个太阳质量,乃至到超越100个太阳质量。”

  大质量恒星演化晚期,元素组成至铁后,内部将不再经过热核反应发生新能量,巨大的引力使整个星体敏捷向中心坍缩。一种结局是将中心物质都压成中子状况,构成中子星,质量更大的中心乃至塌缩成为黑洞

  大质量恒星都是以迸发为Ⅱ型超新星完毕它们的终身。邓李才通知记者,一般来说,大质量恒星超新星爆破会把大部分或许悉数物质抛射进入太空,终究留下中子星或黑洞,具体情况视恒星的初始质量和物理状况而定。

  可是,大质量恒星在世界中很少。“世界中大大都恒星迸发为Ⅰa型超新星,它们的前身是双星中的小质量恒星,原因是小质量恒星在构成时就比大质量恒星份额高。在超新星爆破时,小质量恒星(比方双星体系中的白矮星)跟大质量恒星抛出去的物质并不相同。这就给观测硅元素的诞生带来难度。”邓李才说。

  其实这就比如勘探暗物质。邓李才说:“理论上来看,世界中存在暗物质,但咱们还无法勘探到。或许暗物质的相互作用会宣布某种辐射,科学家们常常经过勘探理论预言的辐射去勘探暗物质。”

  观测硅元素也是如此。“理论上讲,经过恒星演化能够猜测硅的发生乃至能够预言硅的产值。而这次研讨观测到超新星遗址中的硅元素,是对以往理论的证明。”邓李才通知记者,世界中有许多不确定性,经过观测能够有新发现,也能够扫除一些理论假说。

  需求留意的是,恒星爆破并不是直接发生玻璃,而是发生制作玻璃的资料。“当咱们沿着人行道走或踏上沙滩,都在与数百万年前焚烧的爆破恒星制成的资料相互作用。”海莉·戈麦斯说。

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