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重元素——也就是天文學家們口中的“金屬元素”是在恆星內部經由核聚變形成,並通過超新星爆發的形式向周圍空間散播的。科學家們現在想知道,宇宙究竟是在何時開始具備允許行星形成的重元素豐度的?
研究顯示岩石行星可以在不同的重元素豐度環境下產生,這就意味著在更大的範圍內都有可能存在宜居行星,這也大大增加了宇宙中生命存在的可能性
北京時間9月10日消息,據物理學家組織網站報導,要想形成一顆行星,首先你需要非常大量的岩石,這就意味著大量的重元素,也就是質量大於氫和氦的元素。當初在塌縮過程中形成太陽和太陽系行星的原始星雲中包含了這樣的重元素,如鐵,矽和鎂,這些元素構成了岩石行星體,而其中含有的其它元素,如碳,氧,氮,鉀和其它類似元素則是形成生命不可或缺的基本物質。
然而,在當時的原始星雲中,這些物質僅僅佔據微量成分,加起來一共僅佔整個星雲物質質量的2%左右,相比之下氫元素佔74%,氦元素佔24%。然而儘管比例很低,但其實際總量仍然相當驚人,根據現在的計算,這一原始星雲中所含的重元素物質足以組成30個地球這樣的行星。這些重元素——或者天文學家們所說的“金屬”——在天文學中,科學家們將所有原子量大於氫和氦的元素都統稱為“金屬”。這些“金屬”並非憑空產生,它們是恆星內部核聚變反應的結果,隨後在超新星的劇烈爆發中被散播到宇宙各處,在空間中留下了形成行星的原始物質材料。要想形成如此之多的行星物質,那就意味著在此之前必須有恆星先行存在並消亡,在死亡的過程中將合成的重元素物質拋向空間之中,經過一代代恆星的不斷積累,改變著宇宙中化學元素的成分分佈。然而,要想形成一顆行星究竟需要多少這樣的物質?宇宙中的重元素達到何種水平之後才能符合形成行星的條件?
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