Herkunft der schwereren Elemente auf der Erde?

Die Erde ist Teil des Sonnensystems, das angeblich durch Kondensation und gegenseitige Anziehung in dichten Gas- und Staubwolken entstanden ist. Wenn Sonne im Grunde zu mehr als neunzig Prozent aus Wasserstoff besteht und der Rest aus Helium besteht. Die Kernfusion in der Sonne soll in der Nähe von Eisen (56/26) anhalten, und auch mehrere andere Planeten wie Jupiter und Saturn sind Gasriesen. Woher kamen Schwermetalle und andere schwere Elemente auf der Erde, wenn der zweitnächste Stern (/Sternensystem) etwa vier Lichtjahre entfernt ist (und es lange dauern würde, bis Masse aus diesen Quellen kommt)?

Bedenken Sie, dass Ihre Argumentation, wenn sie weit geht, zum Konzept des Urknalls führt. Was die Frage betrifft, nichts könnte dort sein, wo es ist. ... antworte ich später falls kein User dazu kommt.
Die Elemente auf der Erde sind nicht in der Sonne entstanden. Der Wasserstoff wurde im Urknall hergestellt, die anderen Elemente wurden meist in anderen Sternen hergestellt. Siehe astronomy.stackexchange.com/q/16311/16685 Einige der Elemente wurden durch radioaktiven Zerfall und andere nukleare Prozesse hier auf der Erde hergestellt.
Der nächste Stern ist jetzt 4 Ly entfernt , aber die Sterne bewegen sich über lange Zeiträume.
Die Kernfusion in der Sonne endet derzeit mit der Produktion von Helium, nicht von Eisen. In weiteren 7 Milliarden Jahren wird die Sonne den Wasserstoff im Kern aufgebraucht haben und ein roter Riese werden. Die Fusion wird immer noch bei Wasserstoff enden, der Helium produziert, aber in einer Hülle um einen inerten Heliumkern. Schließlich wird die Sonne anfangen, Helium zu verbrennen, wenn die Fusion bei der Produktion von Kohlenstoff und Sauerstoff aufhört. Unsere Sonne ist nicht die Quelle der Nicht-Wasserstoff-Elemente auf den Planeten des Sonnensystems. Andere Sterne, die starben, bevor die Sonne entstand, sind die Quellen dieser Elemente.

Antworten (4)

Verschiedene Arten von Sternen sind für die Bildung verschiedener Gruppen von Elementen durch Nukleosynthese verantwortlich . Die meisten „leichteren“ Metalle (Na, Al, Ga, Ge, Se) wurden durch die Explosion massereicher Sterne gebildet, die meisten „schwereren“ Metalle (I, Ir, Ag, Au, Pt, U, Pu). entsteht durch die Verschmelzung von Neutronensternen. Explodierende Weiße Zwerge sind mitverantwortlich für Elemente wie Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni. Sterbende massearme Sterne waren an der Entstehung einiger der Elemente Sr, Y, Zr beteiligt.

Das folgende Periodensystem der Elemente (aus Wikipedia) zeigt die Elemente farbcodiert nach ihrer Entstehungsquelle.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Alle Elemente auf der Erde wurden von verschiedenen Sternen geschaffen, die unsere Region des Universums vor der Bildung unseres Sonnensystems besäten.

Gute allgemeine Antwort, übersieht jedoch radiogene Isotope. Es gibt zum Beispiel kein ursprüngliches Radon.
Ich habe gerade nachgesehen: Das meiste terrestrische Helium ist auch radiogen!

Eine sehr schnelle Antwort - jemand anderes hat vielleicht eine bessere und referenziertere. Die Hitze der neu entstandenen Sonne trieb die Lichtelemente (meistens) vom inneren System weg. Die Gesteinsplaneten bildeten sich aus dem, was übrig blieb, dem relativ geringen Anteil an schwereren Elementen im Staub und Gas. Diese Elemente waren überhaupt vorhanden, weil frühere Sternengenerationen, von denen einige viel größer als die Sonne waren, sowie heftige Ereignisse wie Neutronensternkollisionen sie in den Weltraum freigesetzt und die Urwolken aus Wasserstoff und Helium kontaminiert hatten.

Supernova-Ejekta dehnen sich mit Geschwindigkeiten zwischen 5.000 km/s und 30.000 km/s aus. Nehmen wir 10.000 km/s als typisch an. Die Lichtgeschwindigkeit c beträgt 300.000 km/s, also 10.000 km/s = c/30. Es würde also 120 Jahre dauern, bis Metalle von den nächsten Sternen zur Sonne gelangen. Wie viel Zeit stand zur Verfügung? Die Sternentstehung in Galaxien war 1 Milliarde Jahre nach dem Urknall vor 12,7 Gyr weit fortgeschritten, und die Sonne ist 4,7 Gyr alt. Das ergibt 8 Gyr Reisezeit für Trümmer von den ersten massereichen Sternen, die in weniger als 100 Millionen Jahren zu einer Supernova werden. Somit beträgt die zurückgelegte Länge der Trümmer 8 Gyr * c/30, was etwa 270 Millionen Lichtjahren entspricht. Mit anderen Worten, Supernova-Trümmer aus unserer Galaxie und Hunderten anderer Galaxien hatten genügend Zeit, um den solaren protoplanetaren Nebel zu erreichen.

Ich sollte hinzufügen, dass die Trümmer wahrscheinlich auf ihrem Weg auf intergalaktische Materie stoßen, die schließlich ihre Bewegung stoppen wird. So realistisch wird sich Material selten so weit bewegen.

Aus einer Analyse einer bestimmten Art von Gammastrahlenausbrüchen (Short, Hard GRBs) wird spekuliert, dass diese durch verschmelzende Neutronensterne verursacht werden. Es wird auch die Theorie aufgestellt, dass zwei verschmelzende Neutronensterne Elemente erzeugen können, darunter einige der schwersten. Dies könnte die Menge an Gold und anderen schweren Elementen auf der Erde erhöht haben. Diese verschmelzenden Neutronensterne bewirken auch, dass der r-Prozess aufgrund einer großen Anzahl von Neutronen schwere Elemente erzeugt.