科學家發現特殊恒星,表面存在罕見元素,猶如人造核廢料

薛定諤的貓 2021/04/07 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城團隊

 

地球是宇宙中最特殊的一顆行星,因為目前只有地球出現了生命。而地球的生命很大程度上與太陽有關,因為自從地球形成後,太陽就一直向地球以及其他星球輸送光和熱量,這一輸送就是幾十億年。有科學家通過研究發現,太陽現在處於中年階段,並預測未來還會有50億年的壽命。

太陽之所以能在幾十億年裡堅持對外輸送能量,是因為其內部在不斷進行核聚變反應。核聚變反應從品質較輕、原子序數最少的原子開始,兩個或多個原子合成品質更大、原子序數更大的原子,能量就是在原子合成的過程中釋放出去的。但這種反應不會無休止地進行下去,一般發展到生成鐵元素,一顆恒星的生命就即將終結了。

然而上世紀六十年代,國外有一位科學家發現了一顆特殊的恒星,並通過分析發現它含有一些罕見的元素,這些元素原本不應該出現在恒星裡的。那麼它是一顆什麼樣的恒星?科學家發現了哪些罕見的元素?

恒星內部的核聚變反應是如何產生的?

現代天文理論認為,恒星內部核聚變的開始標誌著恒星正式形成。恒星形成後,其內部環境存在極高溫和極高壓的情況,再加上原始恒星內部存在大量氫原子,這些氫原子在環境條件的作用下進行合併運動,大規模的原子合併導致了核聚變反應的發生。核聚變先從氫原子開始,然後形成氦原子。之後再以氦原子為起點繼續反應,形成鈹原子。

隨著核聚變的反應繼續推進,會生成碳原子、氧原子、氖原子等等,這一系列反應都是由上一層引發下一層,因此被稱為鏈式反應。研究發現,如果一顆恒星的品質和太陽相仿,那麼鏈式反應最多會進行到鐵元素和鎳元素,然後就停止了。由於不同種類的原子之間品質不同,較重的原子會向恒星內部移動,因此晚期恒星內部存在明顯分層的情況。

晚期恒星的最外層一般是氫層,然後是氦層,接著是碳層,以此類推,最內部應該是鐵核或鎳核。一旦恒星的內核變成了鐵鎳核,那麼核聚變反應將會停止,恒星無法產生足夠的力來應對品質導致的坍塌,最後導致恒星外殼坍縮引發超新星爆發。

普茲比爾斯基之星有多特殊?

上世紀六十年代,來自美國賓州州立大學的天體物理學家傑森·T·賴特在距離地球355光年之外的半人馬座裡發現了一顆特殊的恒星,光譜分析資料顯示,該恒星上存在許多稀土金屬元素,而且它的自轉速度比同類恒星都要慢,因此引起了科學家的關注。另一位來自波蘭的天文學家安東尼·普茲比爾斯基最先確定該恒星的化學成分,後來科學家將這顆恒星稱為「普茲比爾斯基之星」。

安東尼通過分析法發現,這顆恒星的鐵元素和鎳元素的豐度非常低,比其他恒星都要低。但他卻在它的元素中發現了許多稀土金屬元素,例如鋱、鏑、鈥、鉺、銩等,這些元素處於元素週期表的最後幾行,絕大多數人都不會接觸到它們,但科學家表示大多數恒星內也很少出現這些元素。

據介紹,這一類元素的半衰期一般都很短,這意味著當人類從光譜分析中發現這種元素時,但是安東尼發現在多個時段獲取的光譜中都能發現相同的元素,這意味著這些罕見的稀土金屬元素出現的速度很快。至於為什麼半衰期如此短的元素能如此快速得到補充,安東尼表示難以理解。

為什麼普茲比爾斯基之星會出現罕見元素?

安東尼發佈了普茲比爾斯基之星的資訊後,引起了不少天文學家的關注,大家都對這種恒星的存在感興趣。有科學家在普茲比爾斯基之星中發現了核反應爐才會出現的鎄-253,而且這種元素是核反應爐的產物,一般情況下含量非常少,但該恒星的鎄-253含量顛覆認知。對此有觀點認為,這顆恒星可能被某個外星文明當做是傾倒核廢料的「垃圾場」。

如果宇宙中真的存在這樣的文明,那麼它的文明等級一定比人類文明的等級高。一個文明可以輕易地靠近恒星,而且還將核廢料傾倒在恒星裡面,說明這個文明至少已經是恒星級別的文明了。而普茲比爾斯基之星距離地球只有350多光年,憑藉該文明的科技實力,跨越星系來入侵太陽系並不難,因此對地球文明是潛在的危險。

外星文明真的存在嗎?

由此又引出了另一個問題,即存不存在外星文明。這個問題從上世紀初期出現不明飛行物之後就出現了,不少科學家也在探索外星文明。在過去一百多年的時間裡,國內外發現過不少與外星文明相關的線索,例如地球上出現的不明生物軀體、不明飛行物、神秘化石等等。天文學家也在宇宙中發現一些不明飛行物,這些情況讓人們把關注點轉向了外星文明。

對於外星文明存在與否的問題,大多數科學家持開放態度,認為目前人類找不到外星文明,主要是探索能力問題,並不代表外星文明不存在。還有科學家提出了計算銀河系文明的公式,並通過公式計算得出銀河系內至少存在300個外星文明。由此看來,外星文明在理論上是存在的,但現實中是否能找到它們,還是未知的。

為了探索外星文明,人類已經嘗試將腳步踏出太陽系。美國宇航局在上世紀發射的四架星際探測器都已經靠近太陽系邊緣,它們都攜帶了與地球文明相關的物件,例如旅行者一號上的特製金屬唱片。假設太陽系外存在外星文明,那麼星際探測器上的物件有可能被其他文明捕獲,進而主動接觸人類。因此一切都是時間的問題,讓我們繼續等待吧。

 

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