می دانیم شرایط تشکیل عنصرها بسیار دشوار است و نیاز به دمای بسیار بالا دارد.
دمای سطح خورشید به ۶۰۰۰ درجه می رسد که برای اتصال هسته اتمهای هیدروژن کافی نیست.
دمای مرکز خورشید به ۱۵ میلیون درجه میرسد که برای تبدیل هیدروژن به هلیم کافی است. در هر ثانیه ۱۶ میلیون تن هیدروژن می سوزد. (سوختن به معنی واکنش با اکسیژن نیست.)
گرمای آزاد شده از این فرایند علاوه بر تولید هلیم، به همه سیارهها انرژی و به زمین زندگی می بخشد.
میدانیم که ستارهها برای تولید انرژی باید هیدروژن بسوزانند، با تمام شدن هیدروژن، ستاره شروع به نابودی میکند.
ستاره
ابتدا منفجر شده و بسیار کسترده میشود و غول سرخ تبدیل میشود. در طی
دهها هزار سال به چند صد برابر حجم خود میرسد، در این شرایط ستاره نمی
تواند گرمای خود راحفظ کند و ویژگیهای ستاره در حال مرگ را به خود میگیرد.
خورشید ما اگربه غول سرخ تبدیل شود حتی زمین را هم خواهد بلعید.
غول
سرخ به دو قسمت تبدیل خواهد شد، هسته و خارج هسته، موادی که فوران
کردهاند از هسته دورتر و دورتر میشوند و هسته فشردهتر و فشردهتر و
داغتر میگردد. دمای هسته تا ۱۰۰ میلیون درجه افزایش مییابد و مرحله دوم
تشکیل عناصر آغاز میگردد، هسته های هلیم در این دما به هم متصل شده و
عناصر کربن و اکسیژن متولد میشوند.
تشکیل هلیم دو کار انجام میدهد، یکی تولید گرما و انرژی و جلوگیری از بههم فرو ریختن هسته و دیگری تولید کربن و اکسیژن.
این دو عنصر، عناصر حیات هستند.
تمام کربن و اکسیژن حیات بخش در قلب ستاره در حال مرگ ساخته میشوند.
این فرایند طی یک چشم به همزدن صورت میگیرد و انرژی معادل مصرف یک میلیون سال هیدروژن توسط خورشید را آزاد میکند.
سپس، اتصال اتمها متوقف میشود چون نیروی گرانشی کافی برای فشرده کردن بیشتر هسته وجود ندارد.
در
ستاره های بزرگ این فرایند ادامه مییابد و با تمام شدن هلیم، هسته
فشردهتر و فشردهتر و داغتر میگردد. دمای درون هسته ستاره آنقدر بالا
میرود که کربنها به متصل شده، نئون،سدیم، منیزیم و آلومینیوم متولد
میشوند.
این فرایند ادامه یافته و با فروریختن هسته عناصر دیگری مثل سیلسیم،فسفر و ... بوجود میآیند.
هرکدام از این مراحل گرمتر و کوتاهتر از مراحل پیش است.
بالاخره در مرحله نهایی که چند روز طول میکشد ستاره بشدت دگرگون شده و هسته به آهن خالص تبدیل میشود.
در
این مرحله اتصال اتمها متوقف میشود، در این حالت تنها چند ثانیه از عمر
ستاره باقی مانده است، زیرا دیگر ستاره از اتصال اتمها نمیتواند انرژی
تولید کند.
به ناگاه ستاره به طور کامل در خود فرو میریزد .
(سبحان الله, سوره حدید یا آهن)
تمام ستارهها تا این مرحله پیش میروند و تنها ۲۶ عنصر بوجود میآورند.
مابقی عناصر سنگینتر مثل مس، طلا، سرب و ...چگونه تولید میشوند؟
همه طلای که توسط بشر استخراج شده معادل سه استخر شنای المپیک حجم دارد و جزو عناصر نادر است.
به طور کلی عناصر سنگین نادر و کمیابند زیرا شرایط تشکیل آنها بسیار نادر است.
در
کهکشانی با صدها میلیارد ستاره شرایط تشکیل عناصر سنگین تنها در مدت یک
دقیقه در هر قرن بوجود میآید، زیرا عناصر سنگین تنها در لحظه مرگ
ستارههای بسیار بزرگ بوجود میآیند، ستارههایی با جرم حداقل ۹ برابر
خورشید ما.
تنها این ستارهها میتوانند به گرمای آنچنان بالا دست یابند که برای تولید عناصر سنگین ضروری است.
در
هنگام مرگ، هسته ستاره تسلیم گرانش شده و با سرعت بسیار بالایی در خودش
فرو میریزد و با فشرده تر شدن هسته مرکزی و انفجار بخش بیرونی دمای آن به
بالاتر از ۱۰۰ میلیارد درجه می رسد، این شرایط تنها ۱۵ ثانیه ادامه مییابد
و تمام عناصر سنگین موجود در طبیعت متولد می شوند.
این پدیده را سوپر نوآ می نامند که پر قدرتترین انفجار کیهان است.
پس
حلقه ازدواجی که ما می پوشیم تنها در یک شرایط نادر، در دمایی بالاتر از
۱۰۰ میلیارد درجه در فاصله صدها سال نوری و میلیاردها سال پیش متولد شده
است.
ستاره و کهکشان و دما و فشار و هسته همه در کارند تا حلقه ازدواجی برای تو بوجودآورند و تو قدر زندگیت را بدانی!
به طور متوسط در هر قرن یک سوپرنوآ رخ میدهد. در زمان علم نوین هیچ سوپر نوآیی رخ نداده که ثبت گردد.
آخرین سوپر نوآ در سال ۱۶۰۴ بوده است.
از
مجموع ستارههای اوریون یکی به غول سرخ تبدیل شده و هر آن ممکن است به
سوپر نوآ تبدیل شود. این ستاره تنها ۶۰۰ سال نوری با ما فاصله دارد.
در اثر انفجار آنقدر نورانی خواهد بود که مثل خورشید در آسمان دیه خواهد شد.
در این انفجار بیش از تمام انرژی آزاد شده خورشید در تمام طول عمرش ، انرژی آزاد خواهد شد.
تمام عناصر تولید شده به اطراف پراکنده شده و هسته بسیار فشردهای بوجود می آورد که ستاره نوترونی نام دارد.
چگالی این ستاره نوترونی به بیش از یک تن بر یک میلی لیتر میرسد.
یعنی حجمی به اندازه یک حبه قند هزار کیلوگرم جرم دارد