物联网软件开发资讯 磷是新星爆发产生的——面对必需元素的发祥——
发布日期：2024-07-18 15:51 点击次数：101
磷是新星爆发产生的——面对必需元素的发祥—— 新闻发布会 NAOJ Logo 日历: 2024年5月10日 辻本拓司(国立天文台JASMINE时势助教) 户次贤治(西澳大利亚大学海外射电天体裁接洽中心教师) 发布空洞 磷是合成基因不行穷乏的元素。 阿谁到底是在六合的那处制造的，咱们于今莫得明确的谜底。 这次，查明了恒星进化的终末阶段残留的白矮星中最重的星星的名义产生的爆炸会合成精深的磷。 此外，接洽还标明，46亿年前太阳系树立时，其爆炸频率，即向六合的磷供应率比当今高。
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图1 :从新星爆炸产生磷到地球人命( DNA )树立的意见图。 新星是由白矮星和演化恒星组成的汇注星系中，来自恒星的气体降落在白矮星名义而产生的爆炸现象。 在阿谁时候的核聚变反应中会合成精深的磷。 在这次新星爆炸中合成的磷，不久就当作六合尘埃和陨石的一部分降落到地球上，合成了遗传因子DNA等，被觉得促成了人命的树立。 (信用:国立天文台) 发表实验 磷元素是性掷中不行穷乏的相配贵重的元素。 因为磷关于制造基因DNA、RNA和细胞膜是不行穷乏的。 因为生物的体格是由细胞组成的，是以阿谁扫数的细胞王人含有磷。 那么，到底磷是怎样制造出来的呢？ 扫数的元素王人是通过六合的树立和进化产生的。 也即是说，一切王人是六合发祥。 当先在六合树立的同期制造了氢。 这种氢是应该成为扫数元素原点的原材料，出现了元素创制的呼声。 然后，在六合树立几亿年的技能事后，六合中就会树立第一颗星星。 在阿谁星球上，碳和氧等往日在六合中不存在的新元素一个接一个地被产生出来。 那颗星星不久也会迎来往世。 把柄伴跟着这个星球示寂的星球大爆炸为代表的现象，元素向六合洞开。 这颗星球的大爆炸被称为超新星。 由于超新星这一伴跟着星星示寂的现象，由星星在一世中形成的元素和爆炸时合成的元素组成的各式各种的元素被散播到六合空间中。 往日觉得磷也会被这颗超新星合成并开释出来。 也即是说，一直以来，咱们体内的磷王人来自超新星。 然而，咱们也知谈，用这个“磷超新星发祥说”无法评释不雅测事实。 咱们不错通过从星星的分光不雅测到化学组成的测量，了解星河系(星河系)中磷的存在量(气体中的磷含量)从古于今是如何变化的。 星星上从相配陈旧的逾越100亿岁的东西到刚树立的年青星星王人存在。 这些星星的化学组成告诉咱们这些星星树立时星河中各式元素的存在量。 也即是说，通过测量许多不同庚事星球的磷含量，不错知谈在星河系100多亿年的历史中，磷的量是如何变化的，也即是说——磷的化学进化。 像这么通过不雅测明确了的磷的化学进化，用超新星发祥说十足无法评释。 超新星估计的磷合成量十足不及不雅测所期待的量。 东谈主们精深觉得，其原因可能是超新星的元素合成表面模子的某种问题，因此，处分这一问题的致力被舍弃了多年。 在这种情况下，西澳大利亚大学和国立天文台的海外共同接洽小组估计，除了超新星之外，可能还有其他合成磷的天体，然后接续进行接洽。 并查明了这个天体是“新星”。图片
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图2 :暗示星河系中磷对铁的比率历时120亿年进化的不雅测放胆，以及为评释该放胆而这次酬金的表面决策。 磷进化的历史不错大致分为3个期间。 不雅测数据显袒露各个星球中铁的量和磷铁比的有关。 蓝色数据是通过近紫外线不雅测赢得的，不是从大地不雅测，而是从六合不雅测-哈勃天外千里镜赢得的。 另一方面，红色数据是通过大地近红外线不雅测得到的，但由于磷的招揽线相配弱，不雅测方针仅限于金属量高的星球。 由于超新星比新星更早初始孝敬化学进化，是以初期的磷一起来自超新星。 另外，新星的发生频率依赖于金属量，有越少发生频率越高的倾向。 Ia型超新星是与重星爆炸的超新星不同种类的超新星，会开释出好多铁，但不会合成磷。 因为爆炸需要技能，是以无助于星河形成初期，促进80亿年前以后的化学进化。 (转载自Bekki & Tsujimoto 2024。 ） 新星是指倏得星星看起来亮堂醒宗旨现象。 这是一种爆炸现象，来自伴星的气体降落在行星系的白矮星名义，达到一定的临界量时会发生核反应失控。 新星现象在并吞个白矮星中屡次发生，从不雅测上来看也当作转头新星为东谈主所知。 白矮星是六合中存在的许多星星的闭幕之姿，太阳在数十亿年后也会变成白矮星，失去当今这么的简洁。 仅仅，由于太阳不在星河系，物联网软件开发价格畴昔不会发生新星爆炸。 这次备受疑望的是当作白矮星为太阳7.8倍的星球，发祥于最重星球的“重白矮星”。 这种重——平均质料约为太阳质料的0.6倍——白矮星由氧、氖、镁组成，由此产生的新星频繁被称为“氧氖新星”。 到现时为止，当作新星提供元素的阵势，除了锂这种元素之外实在莫得受到宽恕。 这是因为新星制作的元素量与星星合座爆炸的超新星等比拟压倒性地少。 然而，在本接洽中，咱们发当今氧氖新星中，磷与其他元素不同，制造得多得惊东谈主。 而况，如若将并吞氧氖白矮星中新星爆炸在10亿年以上的技能内屡次反复发生活划在内的话，就会发现其最终的合成量大大逾越超新星。 图2形容了这次初度明确的从星河系树立时到当今长达120亿年的磷比率进化的脚本。 发轫，把柄当先的氧氖新星初始提供磷之前产生的星星的磷含量的不雅测放胆，发现到现时为止超新星只可制造极少磷的表面磋磨是正确的。 此外，接洽东谈主员还发现，在距今约80亿年前的六合中，来清高新星的磷迟缓积蓄，其放胆透露，磷联系于其他元素(铁等)的比率最高。 之后，跟着技能的推移，产生较从新星的频率迟缓裁减，同期其他元素也由其他超新星合成，由此不错觉得星河内磷的比率迟缓减少。 因此，在太阳系树立之前的46亿年，其时的星河中，磷的坐褥效力比当今高，存在得更丰富。 也许不错说地球树立46亿年前的六合是容易产生人命的环境。图片
app开发图3 :表面模子与不雅测数据的比较。 不错看出，这次新提议的“新星模子”大概很好地评释不雅测，但以往的“超新星模子”与不雅测数据不一致。 不雅测数据的较大方差被觉得反应了来自较从新星的气体开释量的各异。 (转载自Bekki & Tsujimoto 2024。 超新星模子摘自Cescutti et al. 2012，Astronomy and Astrophysics 540，A33。 ） 图3透露了把柄本接洽提议的“磷新星发祥说”磋磨出的模子放胆。 天然从不雅测上知谈新星在各次爆炸中放出的气体量有偏差，然而通过将其导入模子中，不错很好地评释不雅测数据中看到的较大的方差。 另一方面，也不错看出，以往的超新星模子无法证据不雅测数据的倾向。 另外，这次的模子的正派性的考证畴昔是可能的。 在从新星中，咱们发当今磷的同期，也会精深合成“氯”。 因此，不错预言星河系中氯的演化应该会资格与磷一样的演化。 另一方面，现时对星星的氯的不雅测由于存在很大的贫困，是以只在少数星星上进行，不知谈氯的进化门道。 咱们权谋通过对好多星星的不雅测来明确氯的含量。 如若磷像之前的定论一样只由超新星制造出来的话，这个六合可能就不会有人命了。 与星星大爆炸这一丽都的超新星比拟，本接洽标明，星星名义的小爆炸这一看起来不丽都、朴素的天体现象，有可能是给六合带来人命的热切事件。 地球上人命是如何树立的仍然充满着谜团。 基于主流念念想，第一个人命树立于随意38亿年前，它是由磷等人命必需的元素在地球上凝结而成的。 东谈主们觉得，这些人命发祥的化学物资是陨石和六合尘埃以比当今多得多的频率在地球树立期数亿年间降落到地球上形成的。 不错觉得，这些太阳系原始物资中含有精深来清高新星的磷，导致了地球上的人命树立。 本接洽主张了新星对六合生物学(星形生物学)的作用的热切性。 论文信息 该接洽后果刊登在好意思国天体物理学杂志《天体物理学周刊》在线版上，日历为2024年5月10日( Bekki，K. & Tsujimoto，t .“phosphorous enrichment by onto”) DOI: 10.3847/2041-8213/ad3fb6 接洽资助 本接洽是在JSPS科研费(课题编号: JP18H01258、JP19H05811、JP23H00132 )的资助下进行的。 版权扫数2021-jasmine project，NAOJ. All Rights Reserved . 本站仅提供存储做事，扫数实验均由用户发布，如发现存害或侵权实验，请点击举报。