Шта значи бити звезда?

Pin
Send
Share
Send

У једном или другом тренутку, сви заљубљеници у науку чули су срамотне речи покојног Царла Сагана: "Направљени смо од звезда." Али шта то тачно значи? Како би колосалне куглице плазме, похлепно сагоревајући своје нуклеарно гориво у далеком времену и простору, могле да играју неку улогу у стварању огромне сложености нашег земаљског света? Како је могуће да су „азот у нашој ДНК, калцијум у нашим зубима, гвожђе у нашој крви, угљеник у нашим јабучним питама“ тако форсиран дубоко у срца ових огромних звјезданих дивова?

Није изненађујуће да је прича истовремено и елегантна и дубоко страховита.

Све звезде потичу из скромних почетака: наиме, гигантски, ротирајућа гомила гаса и прашине. Гравитација покреће облак да се кондензира док се врти, окрећући се на све чвршће сферу материјала. На крају звезда која постаје биће тако густа и врућа да се молекули водоника у њеном језгру сударају и стапају у нове молекуле хелијума. Ове нуклеарне реакције ослобађају снажне извале енергије у облику светлости. Гас сјајно сјаји; Звезда је рођена.

Коначна судбина наше млађе звезде зависи од њене масе. Мање, лагане звезде сагоревају иако водоник у свом језгру спорије од тежих звезда, светли нешто замрачено, али живи далеко дуже животе. С временом, међутим, пад нивоа водоника у центру звезде изазива мање реакција фузије водоника; мања реакција фузије водоника значи мање енергије, а самим тим и мањи спољни притисак.

У одређеном тренутку, звезда више не може да одржава напетост коју је њена језгра одржавала у односу на масу својих спољашњих слојева. Гравитација упозорава на скали, а спољни слојеви почињу да падају према језгри. Али њихов колапс загрева ствари, повећавајући основни притисак и преокрет процеса поново. Нова шкољка за сагоревање водоника створена је непосредно изван језгре, поново успостављајући тампон против гравитације површинских слојева звезде.

Док језгро наставља провођење реакција фузије хелијума мање енергије, сила нове шкољке сагоревањем водоника гура се на унутрашњост звезде, узрокујући да се спољни слојеви све више и више набрекну. Звезда се шири и хлади у црвеном гиганту. Његови спољни слојеви ће се на крају потпуно избећи извлачењем гравитације, испливавши у свемир и остављајући иза себе мало, мртво језгро - белог патуљка.

Теже звезде се такође повремено колебају у борби између притиска и гравитације, стварајући нове љуске атома да се у процесу стапају; међутим, за разлику од мањих звезда, њихова вишак масе омогућава да наставе да формирају ове слојеве. Резултат је низ концентричних сфера, а свака љуска садржи теже елементе од оне која је окружује. Водоник у језгри ствара хелијум. Атоми хелија се спајају и формирају угљеник. Угљеник се комбинује са хелијумом да би се створио кисеоник, који се стапа у неон, затим магнезијум, затим силицијум ... све преко периодичне табеле за глачање, где се ланац завршава. Такве масивне звезде делују попут пећи, покретајући ове реакције чистом доступном енергијом.

Али ова енергија је ограничен ресурс. Једном када звездно језгро постане чврста гвожђаста лопта, она више не може да спаја елементе за стварање енергије. Као што је био случај и са мањим звездама, мање енергетских реакција у језгри тешких звезда значи мањи спољни притисак против силе гравитације. Вањски слојеви звезде тада ће се почети урушавати, убрзавајући темпо фузије тешких елемената и додатно смањујући количину енергије која је на располагању да задржи те спољне слојеве. Густина се експоненцијално повећава у смањујућем језгру, збијајући заједно протоне и електроне тако јако да постаје потпуно нови ентитет: неутронска звезда.

У овом тренутку језгро не може постати гушће. Огромне спољне шкољке звезде - које се још увек забијају унутра и још увек су испуњене испарљивим елементима - више немају куда да иду. Они се забијају у језгро попут убрзане нафтне инсталације која се урушава у зид од опеке и избијају у монструозну експлозију: супернова. Изузетне енергије добијене током ове експлозије напокон омогућавају спајање елемената још теже од гвожђа, од кобалта па све до уранијума.

Енергетски ударни талас произведен од стране супернове креће се у космос, раздвајајући тешке елементе усред себе. Ти се атоми касније могу уградити у планетарне системе попут нашег. С обзиром на праве услове - на пример, одговарајуће стабилну звезду и положај унутар своје настањене зоне - ови елементи пружају грађевинске блокове за сложен живот.

Данас су нам свакодневни живот омогућени помоћу ових атома, даваних давно у животе и смртне навале масивних звезда. Наша способност да ишта урадимо било шта - пробудити се из дубоког сна, уживати у укусном оброку, возити аутомобил, написати реченицу, додати и одузети, решити проблем, позвати пријатеља, смејати се, плакати, певати, плесати, трчати, скок и игра - углавном се управља понашањем ситних ланаца водоника комбинованих са тежим елементима као што су угљеник, азот, кисеоник и фосфор.

Остали тешки елементи присутни су у мањим количинама у тијелу, али су ипак једнако битни за правилно функционисање. На пример, калцијум, флуор, магнезијум и силицијум делују заједно са фосфором како би ојачали и развили наше кости и зубе; јонизовани натријум, калијум и хлор играју виталну улогу у одржавању равнотеже течности и електричне активности тела; и гвожђе садржи кључни део хемоглобина, протеина који снабдева наша црвена крвна зрнца способношћу да испоручују кисеоник који удишемо у остатак нашег тела.

Дакле, следећи пут када имате лош дан, покушајте ово: затворите очи, дубоко удахните и размислите о ланцу догађаја који повезује ваше тело и ум са местом милион светлосних година, дубоко у далеким досезима простора и времена. Подсјетимо да су масивне звијезде, многоструко веће од нашег сунца, милионима година претварале енергију у материју, стварајући атоме који чине сваки дио вас, Земљу и све које сте икада познавали и вољели.

Ми људска бића смо тако мали; а ипак, деликатан плес молекула направљених од ове звездасте ствари ствара биологију која нам омогућава да размишљамо о свом ширем Универзуму и о томе како уопште постојимо. Сам Царл Саган то је најбоље објаснио: „Неки део нашег бића зна то је оно одакле смо дошли. Чезнемо за повратком; и можемо, јер космос је такође у нама. Направљени смо од звезда. Ми смо начин да космос упозна себе. "

Pin
Send
Share
Send