大宇宙如何制造小元素

苏光路

元素是什么？元素是物质世界的最小单位。大到宇宙，小到人体，还有你每天使用的文具和吃下的东西都是由元素构成的。那元素又是怎么来的呢？你可能不会想到，地球上的所有元素都来自浩瀚的宇宙，准确地说，是外太空星球为我们制造的。

喜欢追根寻源的同学一定会问，那看不见摸不着的大宇宙，又是怎么制造元素的呢？

地球本身的物质来自于天体碰撞，这些天体既包括太阳系的物质，也包括银河系，甚至是河外星系的物质。而地球上一切生命都是以太阳和地球物质为生存前提的。

世界是物质构成的，物质的最小单位是粒子，统称为元素，所以说大到天体，小到尘埃都是由元素组成的，组成人体的元素有60多种。其中有碳、氢、氧、钙、钠等11种必需的常量元素，集中在元素周期表前20个元素内，另有铁、铜、锌、锰等十余种必需的微量元素。

至今，人们已经发现了109种元素，其中从93号到109号元素全都是人造的，1～92号则完全是由宇宙天体自己酝酿制造的。

在对“天外来客”——陨石的直接分析和光谱分析后，科学家得出结论，太空中的元素与地球上的元素高度吻合不是偶然的，换句话说，地球上的所有基础元素，无不来自宇宙天体。

你一定会问，太空中又没加工场，那么多的元素又是怎么来的呢？

早期宇宙的主要物质是氢，其成分逐渐浓缩，由片状堆积成团块，这种核物质具有巨大能量，引爆后形成质量各异的恒星。每颗恒星都是一座巨大而又长寿的熔炉，可想而知，能够制造熔炉的一定是体积更大、温度更高以光年计算的星系。

一般恒星的内部温度都很高，以我们的太阳为例，它的核心温度达1500万摄氏度，直径约为139.2亿千米，在宇宙恒星中它是不打折扣的小个子，所以它只能将氢转变为氦，它制造元素的能力仅此而已。

宇宙中比太阳大得多的恒星比比皆是，要想制造出铁元素，体积必须比太阳大8倍。它们炽热异常的核心能使其中的原子相互撞击交融而产生新的元素。在恒星寿命终结时，它们会以剧烈的爆炸方式走向死亡，巨大的能量将瞬间形成的新元素喷射到非常遥远的地方——我们地球的基本物质就是这么来的。

所以说，恒星是宇宙元素的主要生产者，它们虽然都来自最轻的元素——氢，但它们循环演化时所制造的元素越来越重，当然，这种能力取决于它们本身具有的质量。一个超大质量的恒星，从生到死就是一个不断制造新元素的工场，在自己生命的不同阶段制造性质不同的元素。

归纳起来看，恒星将制造好的重元素抛射出去——惠及万物的方法有两种——都是在它们生命终结时完成的，所以说恒星们也是“生的伟大，死的光荣”！

单纯就元素来讲，地球和人类都是“星星的子孙”，如果称地球是人类母亲的话，那太阳就是人类的祖母，宇宙深空星系就是我们的先祖了。

不久前，美国宇航局观测到恒星W44爆炸演变为超新星，并绘制出这颗蓝色星球剧烈扩散的惊人图像，使人们真切感受到恒星死亡所引发的超级能量。W44距地球大约1万光年，它内部的核燃料用尽，无法继续维系自身结构的平衡，在内部巨大引力的作用下发生塌陷，随后变得不稳定并发生猛烈爆炸，形成辐射大爆发。随着塌陷的继续，其外层被抛射进太空，扑向周围的星际物质。其碎片四散开来，分布范围竟达100光年。

这个短短几秒钟的过程就是恒星在制造新元素，并将它们播散开来的精彩瞬间。

（编辑 孙世奇）