Ich bin Laie und schon gar kein Physikstudent, aber das ist doch offensichtlich. Ich schätze Menschen wie Carl Sagan, Lawrence Krauss und Sean Carrol sehr.
Ich werde oft von Kreationisten wegen der Behauptung herausgefordert, dass wir alle „Sternenzeug“ oder „Sternenstaub“ sind. Ich kann verstehen, dass die meisten oder alle Atome und Dinge, die für die Entwicklung des Lebens auf der Erde benötigt werden, aus toten Anfängen stammen, aber wie sind neue Menschen, Babys usw. der Stoff für Sterne?
Wie kamen diese Sternelemente in Lebewesen? Ich hätte gedacht, dass sie nur notwendigerweise für die frühe chemische-in-biologische Evolution vorhanden waren. Gibt es eine unendliche Menge? Besitzen wir ALLE Material von längst toten Sternen, während die menschliche Bevölkerung wächst? Jede tiefere Erklärung und Klärung wäre sehr dankbar. Ich entschuldige mich im Voraus für meine Unwissenheit, ich hoffe, ich bekomme ein paar echte Antworten, denn es ist eine ernste Frage.
Nun, Menschen bestehen aus einer Reihe von Elementen, von denen keines auf der Erde erschaffen wurde: Sie sind alle von woanders hierher gekommen.
Es gibt zwei Quellen für Elemente:
So wurde zum Beispiel Kohlenstoff, der für das Leben äußerst wichtig ist, in Sternen hergestellt, ebenso wie Sauerstoff und so weiter.
Die anderen bisherigen Antworten befassen sich mit der Unterstützung von Sagans unsterblichem „Wir sind aus Sternenzeug gemacht“.
Nachdem wir diese Behauptung akzeptiert haben, bittet uns das OP zu beantworten, wie dieses Sternenzeug in Lebewesen gelangt ist. Dafür gibt es Mechanismen. Viele schwerere Elemente werden in den letzten paar Augenblicken des Lebens eines Sterns erzeugt und in der Supernova des Sterns im Weltraum verteilt: die katastrophale, explosive Energieabgabe aus der Produktion durch Fusion der "Sternenstoff" -Elemente, aus denen wir bestehen.
Der Wikipedia-Supernova-Artikel enthält viele relevante Informationen, einschließlich Beschreibungen der nuklearen Prozesse, die zur Supernova führen (siehe auch Hier: Stellare Nukleosynthese und hier: Stellare Evolution ).
Zur Beantwortung der Frage nach der Ausbreitung ist es wichtig, die freigesetzten Energiemengen zu beachten. Folgende Aussagen sind relevant:
".... die gesamte äquivalente Strahlungsenergie, die von Supernovae erzeugt wird, kann kurzzeitig die gesamte Leistung einer typischen Galaxie überstrahlen und Energien emittieren, die denen entsprechen, die während der Lebensdauer eines sonnenähnlichen Sterns erzeugt werden."
Mit anderen Worten, weit über der Gravitationsbindungsenergie des größten Teils des Systems. Das ist wichtig, weil ein Teil des fraglichen "Sternenmaterials" in Schichten tief im Inneren des Sterns liegt. Durch den enormen Energiereichtum kann selbst dieses tief vergrabene Material auf bis zu beschleunigt werden . So kann das Material der gravitativen Bindung des Sternensystems leicht entkommen und im Laufe der Zeit enorme Entfernungen durch das Universum zurücklegen. Die Energie ermöglicht somit eine gründliche Durchmischung von Sternresten im gesamten Universum.
Ein weiterer, weniger heftiger Mechanismus, der auf AGB-Sterne anwendbar ist, ist die thermische Zirkulation von Kohlenstoff, die den Kohlenstoff während der gesamten Lebensdauer des Sterns an die Oberfläche „ausbaggert“, wo er durch thermische Pulsationen und Strahlungsdruck in den Weltraum gepumpt wird (Hutspitze an Benutzer Rob Jeffries für um mich darauf aufmerksam zu machen).
Daher enthalten interstellare Gas- und Staubwolken nach einiger Zeit einen großen Teil der schwereren "Sternenmaterial"-Elemente. So enthielt die Wolke, die in die Akkretionsscheibe und den Protostern unserer Sonne eindrang, viele dieser schwereren Elemente, die so ihren Weg in die Erde fanden und später ihre Biosphäre hervorbrachten.
Fragen wie diese und diese beziehen sich im Grunde auf dasselbe Thema.
Um jedoch etwas Präzision in Bezug auf neue Menschen, Babys (lassen Sie uns mit neuen "Wesen" verallgemeinern), lassen Sie mich etwas hinzufügen.
Mikroskopisch gesehen bestehen Wesen aus vielen Molekülen, die wiederum aus einem Haufen aneinander haftender Atome bestehen. Diese Atome können sich manchmal ändern. Ich meine, dass ihre Bestandteile mit anderen Atomen oder Teilchen ausgetauscht werden können, so dass der anfängliche "Typ" des Atoms modifiziert wurde. Wir nennen dies "Kernreaktionen", weil der Kern des Atoms modifiziert wurde.
Es gibt sehr, sehr, sehr wenig solche Veränderungen von Atomen im täglichen Leben. Nur im Inneren von Sternen finden Sie möglicherweise genügend Energie, um die Atomkerne signifikant zu modifizieren. Deshalb sagen manche, wir seien Sternenstaub: Nachdem das Atom einen Stern verlassen hat, kann es fast nie mehr verändert werden. Leben, Reproduktion oder sogar Modifikationen der Form der Erde, die für uns gewaltig aussehen können, sind nicht in der Lage, viele Atome zu verändern. Während Ihres Lebens werden die Moleküle, aus denen Sie bestehen, aus dem recycelt, was Sie essen, trinken und atmen. Neue Moleküle werden aus früheren gebildet, indem Atome einfach in anderer Reihenfolge neu angeordnet werden. Das nennt man Chemie, und es gibt keine Modifikation einzelner Atome. Lediglich ihre Anordnung wird verändert.
Babys bestehen aus Molekülen, die aus dem Körper der Mutter stammen und aus dem, was sie aufgenommen hat. Es gibt eine lange Kette solcher Ereignisse, und Sie können sehr weit in die Vergangenheit gehen, ohne dass sich die Atome selbst wesentlich verändern. Tatsächlich muss man auf die Bildung der Atome im Innern von Sternen zurückgehen. Bei einigen Atomen muss man sogar noch weiter gehen, da die meisten Sterne nicht einmal in der Lage wären, sie zu modifizieren: Man muss fast bis zum Urknall zurückgehen.
Alles, woraus die Erde besteht, war einst Sternenmaterial. Ein „rauchendes Gewehr“, das darauf hinweist, ist das Vorhandensein schwererer Elemente auf der Erde, einschließlich des schwersten wie Uran.
Sterne wandeln Wasserstoff in Helium um, dann Helium in andere Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff usw. Dieser Prozess, Kernfusion genannt, liefert auch die Energieproduktion der Sterne. Aber selbst die größten Sterne können keine Elemente jenseits von Eisen synthetisieren (Element Nr ). Schwerere Elemente, darunter das schwerste von allen, Uran) werden in Supernovae synthetisiert , wenn superschwere Sterne am Ende ihres Fusionslebens in einer enorm energiereichen Implosionsexplosion zusammenbrechen, die energiereich genug ist, um die schwereren Elemente zu schmieden ( ) von den leichteren.
Die enormen Kräfte, die bei der Explosion wirken, schleudern auch das umgewandelte Sternenmaterial weit und breit in den Kosmos, wo es sich mit anderem Staub und Trümmern vermischt.
Durch Akkretion entstehen aus diesem Material „zweiter Hand“ (das nun auch die schwereren Elemente enthält) neue Sterne.
Es wird angenommen, dass unser eigener Stern, die Sonne, ein Stern der zweiten oder dritten Generation ist, der aus einer solchen Gas- und Staubwolke besteht, die bereits mit den schwereren Elementen gesät ist. Die Planeten des Sonnensystems (oder jedes Sternsystems), einschließlich unserer Erde, sind buchstäblich die Überbleibsel der Erschaffung der Sonne. Die Erde und alles darauf, einschließlich uns selbst, sind also buchstäblich uralter Sternenstaub! Altertümlich ist hier vielleicht etwas untertrieben: Die Prozesse, in denen Sterne Eisen erzeugen, gefolgt von Supernovae und der erneuten Akkretion in Sternsysteme, dauern Millionen und Abermillionen von Jahren.
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