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“宇宙车间”是如何“生产”汽车的?
发布时间:2022-09-15     作者:   来源:央视科教   分享到:

你有没有想过,路上的车是从哪儿来的?

有人说他的车是买来的,有人说他的车是工厂组装而成的,在天文学家看来,最早生产汽车的是“宇宙车间”,汽车的每一部分都隐藏着一段宇宙故事。

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(汽车工厂)

我们知道,制造汽车需要各种材料。例如,汽车底盘含有的铁、核心电极含有的金、电路导线中的铜……这些关键的金属,来自于剧烈的宇宙活动绽放出来的“烟花”。它们之中最古老的部分,也许能追溯到宇宙诞生之初。

你的车其实是真正的老古董,它可能有一百三十多亿年的历史,始于第一代恒星。

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(第一代恒星)

恒星就像一台将轻元素加工为重元素的机器:在它燃烧的内核中,发生着跟太阳核心一样的核聚变反应——氢聚变为氦。但是,在氢燃料耗尽之时,恒星就会坍缩,随之产生的能量将氦融合为碳、氮、氧、硅、铁等元素。

最初的金属元素铁被生产出来了,但这一代恒星也粉身碎骨了,铁原子被扔入茫茫宇宙空间中。

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(原子融合)

然而,元素生产线仍在工作中,气体云回收了超新星抛射的物质,包括微量的铁原子,创造出新一代恒星。

铜原子的产生和铁原子不太一样,当一部分恒星逐渐老化后,会突然膨胀为红巨星。在红巨星扩散的星尘里,各种粒子飞舞着。有时,一颗中子会撞到原子上,铁原子的正电荷拒绝质子,但它并不排斥中子靠近。

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(红巨星)

不过,附着在原子上的中子可能会耍诈,它偶尔会衰变成质子。这样一来,原子质量增加的铁原子无可奈何地被转化为铜,并在几十亿年后,变成了我们汽车上重要的导电材料之一。

对宇宙车间来说,制造铁和铜那是小菜一碟,只有一些稀有金属的出现才需要触发非常罕见的宇宙事件。

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(耐腐蚀的金)

金是一种讨人喜爱的材料,但普通的恒星机器没有足够的能量生产金。

宇宙车间需要制造一种极端情况,让两颗相邻的大质量恒星同时死亡,并且坍缩成密度极大的中子星,其半径仅有10公里,质量却约等于1.5个太阳。这样的两颗中子星互相环绕时,会强烈吸引彼此,并最终撞击在一起。

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(双中子星合并)

撞击瞬间释放的能量等同于太阳整个“生涯”散发的光芒,在一秒钟之内亮彻空间,产生的重金属,如金、铱和铅等被抛射而出。

汽车使用的金和我们佩戴的金首饰,可能就是奇特的天体——中子星合并的产物。

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(初生的地球)

经过数十亿年,宇宙车间已经准备好重要的金属元素了,但是它们仍然飘浮在气体云里,这些元素要怎样来到地球上并被我们用于生产汽车呢?请到节目里一探究竟吧。


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