Nach vielen Texten sind Wasserstoff, Helium und Spuren von Lithium-7 in kurzer Zeit nach dem Urknall entstanden; Helium entsteht durch Fusion (pp, CNO) in Hauptreihensternen; Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff sowie Neon entstehen in Hauptreihensternen, die schwerer als die Sonne sind.
Ich habe auch gelernt, dass sonnenähnliche Sterne das interstellare Medium durch Massenverlust mit Wasserstoff und Helium anreichern, nachdem sie die Hauptreihe verlassen haben; dass Sterne mit größerer Masse, aber zu leicht sind, um als Supernova zu enden (ungefähr bis zu 8 ) reichern auch nach Baggerphasen das interstellare Medium mit C, N, O, Ne an. Ein Großteil der Sternasche ist in Weißen Zwergen begraben, so dass viele der schwereren Elemente größtenteils im Stern verbleiben, wenn ich richtig liege.
Ich habe gelernt, dass im Wesentlichen alle schwereren Elemente bei Supernova-Ereignissen entstehen.
Aber laut dem Astronomy Picture of the Day vom 25.01.2015 hat ein erheblicher Teil vieler Elemente (auch) einen anderen Ursprung.
Werden Li, Be, B auf der Erde in signifikanten Mengen durch Spallation durch kosmische Strahlung von C, N, O hoch in der Erdatmosphäre produziert? (Nicht in Sternen: keine stabilen Kerne mit A=5 oder A=8 und Lithium fusioniert.)
Werden die „grünen“ Elemente im Diagramm (z. B. F, K, Zn, La) in der roten (Über-)Riesenphase mittelschwerer Sterne produziert und durch Sedimentation und Massenverlust (Sternwind) freigesetzt? Oder durch Novae von Weißen Zwergen?
Wie entsteht Gold durch Kollisionen von Neutronensternen (Text unter dem Diagramm)?
Elemente bis zu Pu werden durch r-Prozess-Neutroneneinfang in Supernovae produziert, aber warum nicht Am, CM usw.? Oder sind sie produziert, aber zu instabil ( , Verfall), um lange genug zu überleben?
Die Antwort auf die erste Frage lautet nein, nicht in nennenswerten Mengen. Li, Be und B werden in Spallationsreaktionen im Kosmos produziert, aber hier auf der Erde waren sie Teil der Gaswolke, die die Sonne (fast vollständig) bildete.
Die zweite Antwort ist ja, während der Phase des asymptotischen Riesenzweigs (AGB), zusammen mit vielen anderen schweren Elementen und Kohlenstoff. Der Mechanismus, durch den Zwischensterne schwere Elemente jenseits von Eisen erzeugen, ist der (langsame) Neutroneneinfang an bereits existierenden Eisenspitzenkernen über den "s-Prozess" . Diese Elemente werden zusammen mit anderen (z. B. C, F), die in der Nukleosynthese produziert werden, durch Konvektion an die Oberfläche gebracht und in langsamen Winden, angetrieben durch Strahlungsdruck, ausgestoßen. Etwa die Hälfte der Elemente jenseits von Eisen wird hauptsächlich durch diesen s-Prozess und nicht in Supernovae produziert.
Die dritte Antwort ist "möglicherweise" und durch den r-Prozess; schneller Neutroneneinfang durch schwere Elemente in dichten, neutronenreichen Umgebungen. Besonders Gold, Platin, Osmium und Iridium – die Elemente um den „dritten r-Prozeß-Peak“ – lassen sich auf diese Weise herstellen. Einige Beweise dafür sind jetzt durch die Analyse von Infrarotspektren eines verschmelzenden Neutronensternereignisses aufgetaucht, das durch eine Gravitationswellendetektion identifiziert wurde.
Die vierte Antwort ist, dass alle Arten von instabilen Isotopen in Supernovae produziert werden und dann zerfallen.
Weitere Details und Referenzen finden Sie in meiner Antwort auf Woher kommen Elemente, die schwerer als Eisen sind?
Kyle Kanos
ProfRob