太陽中富含重元素,是第三代恆星,為什麼在太陽系附近沒發現前兩代恆星的殘骸

2022-04-06 20:35:56 字數 6202 閱讀 7959

1樓:

天文學家認為我們的太陽並非第1代恆星,因為太陽系中有著太多的重元素,要不然太陽系中不會形成我們的地球等以重元素為主的行星小行星等。

重元素都是由恆星內部核聚變、以及超新星爆發和中子星碰撞製造的,我們太陽系中的重元素當然也不例外,所以太陽系中的重元素也都是上一代或者上幾代恆星遺留下來的。

首先我們必須要知道,我們太陽系已經形成了近50億年,那麼形成太陽系星雲的前身恆星至少是存在於50億年前了,而宇宙中的星體都是處於運動中的,在50億年的時光中,前身恆星的遺骸不知道跑到**去了呢。

為此,我們可以對照前些時間天文學家們觀察到的一顆飛奔的中子星,2023年3月19日,美國天文學會宣稱有一顆被命名為psr j0002

6126的中子星(也是個脈衝星)正在銀河系中超高速穿行,它就是一個恆星殘骸,是大質量恆星發生超新星爆發的時候產生的,我們太陽系前身恆星,演化到末期階段之後,很可能也是這樣的一個星體。

天文觀察發現它正以每小時近400萬公里的速度(每秒約1100多公里)飛奔,炮彈出膛的速度一般在900~1900米之間,這顆脈衝星的速度是炮彈速度的580~1200倍,北京到上海的直線距離,這顆脈衝星只需要一秒鐘就能到達,從地球到太陽的距離也只需要37個小時多一點。

我們也可以就此推測我們的太陽系前身恆星的殘骸,如果它是一顆中子星的話,那麼就很有可能像這顆流浪中子星一樣,由於具有了一定的初速度而跑到了其他的位置,50億年的時間足夠它跑得足夠遠,以至於我們難覓它的蹤跡;即便前身恆星形成的是一個黑洞也一樣,它也會具有像中子星一樣的初速度而奔跑的其他地方;而如果它當時形成了一顆白矮星,它也會由於其紅巨星階段的恆星風吹拂的不均勻向某個方向前進,但其速度就不會那麼快了,但是50億年的時間,即便是較慢的速度,也一樣難以尋找它的蹤跡了。

2樓:雲梔雨下

因為兩大行星早就被宇宙消耗完了

3樓:油潑面不要蔥

都被宇宙給消化了,所以看不到了

4樓:幽逗豆

畢竟我們連個行星都難以登陸

5樓:風蜂蜜柚子茶

可能被黑洞吞噬了,或者被宇宙消磨了。

6樓:

這是因為已經被消滅掉了。

7樓:

這是因為已經被銷燬了啊。

8樓:

這是因為被外星人毀滅了。

9樓:景享

殘骸也是會演化的。

我們太陽系本身就是殘骸演化結果的一部分。

10樓:匿名使用者

宇宙那麼大怎麼可能會發現這些呢

11樓:夔恰子

宇宙一直是在運動的不是嗎,落下來了吧

都說太陽系是超新星爆發形成,附近為何沒有中子星或黑洞?

12樓:小顏愛遊戲

我們的太陽系誕生於45億年前的一團原始星雲,從太陽光譜中的吸收線來看,太陽是一個富含金屬的恆星,和地球上所存在的元素型別基本相同,不同的是元素的比例,在太陽中氫和氦的比例分別佔到了71%和27%,剩下的小部分就是元素週期表中的其他元素,所以說我們的太陽並不是宇宙中的第一代恆星,很有可能是第二代或者是第三代恆星。

換句話說,我們的太陽系要想擁有這麼豐富的重元素,就必須誕生在被上一代恆星死亡「汙染」後的星雲中!你可能會想,組成太陽的大部分都是氫和氦,為何會說太陽是一顆富含金屬的恆星呢?

是這樣的,在宇宙學中,天文學家會把所有比氫和氦重的元素統稱為金屬,而在宇宙早期的大**核合成期間,宇宙只形成了氫和氦兩種元素,所以宇宙中的第一批恆星是不會富含任何金屬的,因此我們認為太陽的前身是一顆更大、不含任何金屬的藍色巨星。

那麼問題就如題所說,既然太陽系誕生於上一代恆星死亡後所形成的氣體雲,而且大質量恆星在死亡後核心一般都會留下中子星或者黑洞,那麼為什麼我們沒有在目前太陽系所處的位置附近發現原恆星留下的殘骸呢?

宇宙中常見的ⅱ型超新星和ⅰa型超新星

超新星的爆發代表著一顆恆星生命的終結,當恆星在生命末期耗盡核心燃料時,核心核聚變就會停止,這樣就會導致核心在引力的作用下發生劇烈的塌縮,短時間內釋放出巨大的引力勢能。能量的集中短時間釋放,就會將恆星除過核心以外的外殼炸燬,形成壯觀的ⅱ型超新星爆發。

一顆質量是太陽質量8倍-10倍以上的恆星,在死亡以後,其核心就會坍縮稱為一顆中子星或者黑洞,這取決於恆星核心在死亡時的質量,當質量在3倍太陽質量的時候,中子簡併壓就難以抵抗引力的壓縮,一路坍縮形成黑洞。當核心質量小於3倍太陽質量的之後,就會形成一顆中子星,目前我們認為中子星的質量上限為2.16倍的太陽質量,我們在宇宙中觀察到的中子星質量大部分在1.

4倍太陽質量。

除了ⅱ型超新星,在宇宙中還會爆發ⅰa型超新星,這種超新星的爆發是由低質量恆星死亡後留下的白矮星形成的。

白矮星要想變成超新星必須處在一個雙星系統中,它要麼是因為吸積了伴星大量的物質,導致質量急劇增加,當達到太陽質量1.44倍的時候,就會引發核心的碳爆轟,也就是重新發生核聚變,由於核聚變進行得十分劇烈,大量的能量劇烈釋放會導致白矮星被炸燬,形成ⅰa型超新星。

要麼就是兩顆白矮星的軌道發生衰變,最終碰撞在一起發生合併,導致兩顆白矮星被同時摧毀,發生ⅰa型超新星爆發。

如果太陽系的形成來自於以上型別的超新星爆發,那麼就有可能在太陽系的附近存在恆星殘骸,而且這些恆星殘骸也會有可觀測的效應。但是在宇宙中還存在另外一種型別的超新星,這種超新星爆發後不會留下任何東西。

不穩定對超新星

不穩定對超新星這種型別的爆發通常會發生於金屬含量低、且質量非常大的恆星中,而宇宙的第一批恆星就滿足這樣的條件。

在恆星的一生中核聚變產生的輻射壓力會對抗恆星的質量所帶來的引力收縮,這兩個力基本處在一個平衡的狀態,互相拉扯,導致恆星有一個相對穩定的核聚變速度,不至於讓恆星因為聚變過於猛烈發生爆發,也不至於因為引力而發生收縮。

但是在低金屬含量的大質量恆星中,質量一般介於130至250太陽質量之間,這樣的恆星核心會釋放出巨大的能量,導致兩個光子相互碰撞轉變為電子和正電子對,然後正負電子對又會在短時間內湮滅釋放出伽馬射線,由於光子的釋放增加了一個額外的過程,這樣就會導致核心的輻射壓力降低,那麼整個恆星就會在引力的作用下緩慢的收縮升溫,這樣又加劇了核心的反應速率,當核心達到一定的溫度,劇烈的反應就會導致壯觀的超新星爆發,不過這種超新星的出現並不是因為核心耗盡了燃料,而是因為反應太過劇烈,所以核心連同恆星的外殼也會一併被炸燬,這就是不穩定對超新星。

這樣的恆星死亡後什麼也不會留下,只會產生形成下一代恆星的、富含金屬的氣體雲。

如果我們的太陽系是由這樣的恆星死亡後形成的,就不存在遺留下的恆星殘骸,不過我們無法確定太陽到底是由哪種超新星爆發形成的。但是在太陽系附近找不到恆星殘骸也屬於正常現象。下面就是最後一個原因。

太陽逃離了原星團

如果我們假設太陽系誕生時的重元素來自於ⅱ型超新星,那麼在太陽誕生之初的附近肯定存在中子星或者黑洞,那麼它們現在去**了?

這裡需要澄清的一個概念時,恆星的形成一般都發生在尺度非常大的氣體雲中,而不是一團氣體雲只形成一顆恆星!相反,恆星一般會成群的形成與活躍的氣體雲團中,組成球狀星團,星團有大有小,一般包含十幾顆到幾十萬顆恆星,我們的太陽也曾經誕生在一個恆星的集合中。

但是星團是一個不穩定的結構,會在漫長的歲月中在引力的作用下收縮,其中的恆星會因為引力的攝動被彈射出去,發生逃逸。

也就是說,星團是恆星誕生的地方,但不是恆星長久生存的地方,一個典型的星團包含的恆星數量會越來越少,所以我們將星團稱為恆星的託兒所!隨著時間的推移,恆星本身就會離開曾經出生的地方。

目前的太陽已經存在了45億年,已經步入中年,我們已經無法找到它曾經誕生的地方!

13樓:偶獨傻笑

我們的太陽系誕生於45億年前的原始星雲中。從太陽光譜的吸收線來看,太陽是富含金屬的恆星,基本上與地球上存在的元素型別相同,但區別在於元素。太陽中氫和氦的比例分別佔71%和27%。

剩餘的一小部分是元素週期表中的其他元素。因此,我們的太陽不是宇宙中第一代恆星。它可能是第二或第三代恆星。

如果太陽系是超新星**後形成的,為什麼附近沒有中子星或黑洞?

14樓:李論科學

我們的太陽系誕生於45億年前的一團原始星雲,從太陽光譜中的吸收線來看,太陽是一個富含金屬的恆星,和地球上所存在的元素型別基本相同,不同的是元素的比例,在太陽中氫和氦的比例分別佔到了71%和27%,剩下的小部分就是元素週期表中的其他元素,所以說我們的太陽並不是宇宙中的第一代恆星,很有可能是第二代或者是第三代恆星。

換句話說,我們的太陽系要想擁有這麼豐富的重元素,就必須誕生在被上一代恆星死亡「汙染」後的星雲中!你可能會想,組成太陽的大部分都是氫和氦,為何會說太陽是一顆富含金屬的恆星呢?

是這樣的,在宇宙學中,天文學家會把所有比氫和氦重的元素統稱為金屬,而在宇宙早期的大**核合成期間,宇宙只形成了氫和氦兩種元素,所以宇宙中的第一批恆星是不會富含任何金屬的,因此我們認為太陽的前身是一顆更大、不含任何金屬的藍色巨星。

那麼問題就如題所說,既然太陽系誕生於上一代恆星死亡後所形成的氣體雲,而且大質量恆星在死亡後核心一般都會留下中子星或者黑洞,那麼為什麼我們沒有在目前太陽系所處的位置附近發現原恆星留下的殘骸呢?

宇宙中常見的ⅱ型超新星和ⅰa型超新星

超新星的爆發代表著一顆恆星生命的終結,當恆星在生命末期耗盡核心燃料時,核心核聚變就會停止,這樣就會導致核心在引力的作用下發生劇烈的塌縮,短時間內釋放出巨大的引力勢能。能量的集中短時間釋放,就會將恆星除過核心以外的外殼炸燬,形成壯觀的ⅱ型超新星爆發。

一顆質量是太陽質量8倍-10倍以上的恆星,在死亡以後,其核心就會坍縮稱為一顆中子星或者黑洞,這取決於恆星核心在死亡時的質量,當質量在3倍太陽質量的時候,中子簡併壓就難以抵抗引力的壓縮,一路坍縮形成黑洞。當核心質量小於3倍太陽質量的之後,就會形成一顆中子星,目前我們認為中子星的質量上限為2.16倍的太陽質量,我們在宇宙中觀察到的中子星質量大部分在1.

4倍太陽質量。

除了ⅱ型超新星,在宇宙中還會爆發ⅰa型超新星,這種超新星的爆發是由低質量恆星死亡後留下的白矮星形成的。

白矮星要想變成超新星必須處在一個雙星系統中,它要麼是因為吸積了伴星大量的物質,導致質量急劇增加,當達到太陽質量1.44倍的時候,就會引發核心的碳爆轟,也就是重新發生核聚變,由於核聚變進行得十分劇烈,大量的能量劇烈釋放會導致白矮星被炸燬,形成ⅰa型超新星。

要麼就是兩顆白矮星的軌道發生衰變,最終碰撞在一起發生合併,導致兩顆白矮星被同時摧毀,發生ⅰa型超新星爆發。

如果太陽系的形成來自於以上型別的超新星爆發,那麼就有可能在太陽系的附近存在恆星殘骸,而且這些恆星殘骸也會有可觀測的效應。但是在宇宙中還存在另外一種型別的超新星,這種超新星爆發後不會留下任何東西。

不穩定對超新星

不穩定對超新星這種型別的爆發通常會發生於金屬含量低、且質量非常大的恆星中,而宇宙的第一批恆星就滿足這樣的條件。

在恆星的一生中核聚變產生的輻射壓力會對抗恆星的質量所帶來的引力收縮,這兩個力基本處在一個平衡的狀態,互相拉扯,導致恆星有一個相對穩定的核聚變速度,不至於讓恆星因為聚變過於猛烈發生爆發,也不至於因為引力而發生收縮。

但是在低金屬含量的大質量恆星中,質量一般介於130至250太陽質量之間,這樣的恆星核心會釋放出巨大的能量,導致兩個光子相互碰撞轉變為電子和正電子對,然後正負電子對又會在短時間內湮滅釋放出伽馬射線,由於光子的釋放增加了一個額外的過程,這樣就會導致核心的輻射壓力降低,那麼整個恆星就會在引力的作用下緩慢的收縮升溫,這樣又加劇了核心的反應速率,當核心達到一定的溫度,劇烈的反應就會導致壯觀的超新星爆發,不過這種超新星的出現並不是因為核心耗盡了燃料,而是因為反應太過劇烈,所以核心連同恆星的外殼也會一併被炸燬,這就是不穩定對超新星。

這樣的恆星死亡後什麼也不會留下,只會產生形成下一代恆星的、富含金屬的氣體雲。

如果我們的太陽系是由這樣的恆星死亡後形成的,就不存在遺留下的恆星殘骸,不過我們無法確定太陽到底是由哪種超新星爆發形成的。但是在太陽系附近找不到恆星殘骸也屬於正常現象。下面就是最後一個原因。

太陽逃離了原星團

如果我們假設太陽系誕生時的重元素來自於ⅱ型超新星,那麼在太陽誕生之初的附近肯定存在中子星或者黑洞,那麼它們現在去**了?

這裡需要澄清的一個概念時,恆星的形成一般都發生在尺度非常大的氣體雲中,而不是一團氣體雲只形成一顆恆星!相反,恆星一般會成群的形成與活躍的氣體雲團中,組成球狀星團,星團有大有小,一般包含十幾顆到幾十萬顆恆星,我們的太陽也曾經誕生在一個恆星的集合中。

但是星團是一個不穩定的結構,會在漫長的歲月中在引力的作用下收縮,其中的恆星會因為引力的攝動被彈射出去,發生逃逸。

也就是說,星團是恆星誕生的地方,但不是恆星長久生存的地方,一個典型的星團包含的恆星數量會越來越少,所以我們將星團稱為恆星的託兒所!隨著時間的推移,恆星本身就會離開曾經出生的地方。

目前的太陽已經存在了45億年,已經步入中年,我們已經無法找到它曾經誕生的地方!

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