醫生會告訴你,人體是由細胞、組織、器官組成。
進一步分析人體的組成元素,主要的元素是氧、碳、氫、氮、鈣、磷等,除了這些常見元素,還有一些生命不可缺的微量元素。
追根究底還可以繼續問,組成人體的這些元素是從哪裡來的呢?
元素的起源跟宇宙息息相關。宇宙在誕生後的幾分鐘,製造了最輕的幾種元素:氫、氦和微量的鋰,氫和氦在宇宙中質量各占75%和25%。之後宇宙裡元素維持這樣的比例不變,直到數億年後第一批恆星誕生,恆星的出現不只照亮宇宙,也製造了其他較重的元素。
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撰文: 李昫岱
醫生會告訴你,人體是由細胞、組織、器官組成。
進一步分析人體的組成元素,主要的元素是氧、碳、氫、氮、鈣、磷等,除了這些常見元素,還有一些生命不可缺的微量元素。
追根究底還可以繼續問,組成人體的這些元素是從哪裡來的呢?
元素的起源跟宇宙息息相關。宇宙在誕生後的幾分鐘,製造了最輕的幾種元素:氫、氦和微量的鋰,氫和氦在宇宙中質量各占75%和25%。之後宇宙裡元素維持這樣的比例不變,直到數億年後第一批恆星誕生,恆星的出現不只照亮宇宙,也製造了其他較重的元素。
恆星演化過程中,製造出宇宙中比氦更重的元素。照片來源:2025/6/16李昫岱攝於臺東成功三仙臺
恆星要能發光發熱必須要有能量,恆星發光的能量來自於它們核心的核融合反應。最早期的恆星由簡單的氫和氦組成,核心受到恆星本身的重力擠壓,高溫高壓的環境引發核融合反應,核融合的過程中產生能量,讓恆星發光發熱,一些比氦還重的元素,例如碳、氧、矽、鐵等就是從恆星核心融合形成。
超新星爆炸會將恆星製造的元素散播在星際之間。影像蟹狀星雲,來源NASA,哈伯望遠鏡
宇宙中比氦重的元素來自於世世代代恆星演化淬鍊。
位在恆星核心的元素可能會被重力緊緊束縛在恆星殘骸裡,元素要散佈到宇宙中需要透過恆星風或劇烈爆炸,例如小質量恆星吹出的行星狀星雲、大質量恆星死亡時的超新星爆炸、爆炸的白矮星或相互撞擊的中子星。這些恆星製造的元素飛散在星際間後,跟宇宙形成時的氫和氦混合在一起,形成製造下一代恆星的材料。
我們的太陽大約在45億年前誕生,形成時帶著以前恆星製造的元素,這些比氦重的元素讓太陽系形成行星,地球就是由以前恆星製造的元素組成。經過一些科學家還不太了解的過程,地球上出現生命,組成生命的元素正是恆星製造出來的。
如果沒有恆星就沒有這些元素,沒有這些元素就不能形成生命,當然也不會有人類出現。生物學家說人類的祖先是人猿,不過天文學家會跟你說,人是從星星做出來的,我們都是星星的後代喔。
關於作者:李昫岱,屋頂上的天文學家主理人,中央大學天文所博士,曾經於中央研究院天文所和美國伊利諾大學厄巴納-香檳分校從事研究工作,目前在中正大學教授天文通識課。天文跟其他語文一樣,有自己的文法和結構,唯一的不同是天文寫在天上!現在的工作是用科學、藝術和文化的角度,解讀、翻譯和傳授這本無字天書,期望透過淺顯易懂的方式介紹天文的美好!
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