铁这种元素大家都不陌生吧!地壳中含量第二高的金属元素,我敢说在你方圆10米之内肯定有铁制品的存在。就是这么普普通通的铁,其重大的地位你可能并不了解! 从生活层面上讲铁是我们身体必须的元素,缺铁会导致各种疾病,比如:主妇综合征、异食癖、缺铁性贫血等等!但这不是我们今天的重点。 放眼人类历史,铁器的出现是人类生产力的一次质的飞跃,由鉄制成的兵器为国家统一做出了巨大贡献,由铁制成的各种工具为经济发展提供了便利,但是这也不是我们今天的重点! 今天重点说说铁元素在宇宙中的特殊地位! 我们来看这个图,这是一条物理学上非常重要的结合能曲线的简化版。图中的平均重量指的是质子的平均重量。较轻的元素氢聚变成较重氦就会有多于的质量产生,这部分质量根据质能方程会转化为巨大的能量,这也就是太阳目前进行的聚变反应。从中我们可以看到“铁”处于这条曲线的最低端,这意味着什么呢? 太阳目前进行从氢到氦的聚变反应,这就说明氢总有一天会耗尽,之后核聚变停止,引力使得太阳坍缩并且温度升高,然后核熔炉再次点燃只不过这回是从氦到锂的聚变反应。这时候太阳变成红巨星,其大气会扩展到火星轨道,也就是地球的末日了!当氦燃烧完,由于曲线已经越来越平缓,能从聚变中提取的能量会越来越少,太阳会逐渐变成白矮星! 如果一颗恒星比太阳质量大好几倍,核熔炉会经历多次的熄灭,点燃的过程直到聚变成铁。铁是一个转折点,这是恒星真正寿终正寝的时候。恒星已经不能从核聚变中提取任何能量了。聚变成一个“铁球”之后引力占据绝对上风,这个“铁球”会急剧坍缩,温度暴涨几千倍。他的外层则会绽放最后的光彩——超新星爆发!我们地球上的铁也得益于超新星爆发。 超新星爆发后恒星已经完全死亡,变成一颗中子星,它只有美国曼哈顿般大小。中子星我们基本上看不到,但是凭借仪器还是能看到的(1967年首次发现中子星),它一边转动一边发出某种辐射,实质上是一颗脉冲星!大多数比铁重的元素都能在超新星爆发时的高温高压下形成并且被抛到太空中这也解释了地球上元素的来源! 也就是说铁实际上是恒星真正死亡时的产物,是恒星到中子星乃至接下来成为黑洞的转折点! |
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