Vim li cas thiaj muaj kub heev nyob rau hauv lub ntiaj teb paub?
Muaj kub ntau heev nyob rau hauv lub qab ntuj khwb, los yog tsawg kawg nyob rau hauv lub cheeb tsam uas peb nyob. Tej zaum qhov no tsis yog teeb meem vim peb muaj nuj nqis kub heev. Qhov ntawd yog, tsis muaj leej twg paub tias nws tuaj qhov twg. Thiab qhov no intrigues cov kws tshawb fawb.
Txij li thaum lub ntiaj teb tau molten thaum lub sij hawm nws tsim, yuav luag tag nrho cov kub ntawm peb lub ntiaj teb nyob rau lub sij hawm ntawd tej zaum yuav poob rau hauv lub ntiaj teb lub hauv paus. Yog li xav tias feem ntau ntawm cov kub pom nyob rau hauv Lub ntiaj teb crust thiab lub mantle tau coj mus rau lub ntiaj teb tom qab los ntawm kev cuam tshuam ntawm lub hnub qub thaum lub sij hawm Late Heavy Bombardment, txog 4 billion xyoo dhau los.
Ntawd piv txwv kub deposits nyob rau hauv Witwatersrand phiab ntawm South Africa, lub richest peev paub kub hauv ntiaj teb, tus cwj pwm. Txawm li cas los xij, qhov xwm txheej no tam sim no raug nug. Cov pob zeb kub kub ntawm Witwatersrand (1) tau tsim los ntawm 700 thiab 950 lab xyoo ua ntej qhov cuam tshuam Vredefort meteorite. Txawm li cas los xij, tej zaum nws yog lwm qhov cuam tshuam sab nraud. Txawm hais tias peb xav tias cov kub uas peb pom hauv cov plhaub los ntawm sab hauv, nws yuav tsum tau los ntawm qhov chaw hauv.
1. Cov pob zeb kub kub ntawm Witwatersrand phiab hauv South Africa.
Yog li ntawd, peb cov kub thiab tsis yog peb lub hauv paus tuaj qhov twg? Muaj ob peb lwm txoj kev xav hais txog kev tawg supernova muaj zog heev uas lawv rhuav tshem cov hnub qub. Hmoov tsis zoo, txawm tias cov xwm txheej txawv txawv no tsis piav qhia qhov teeb meem.
uas txhais tau tias nws ua tsis tau, txawm hais tias alchemists sim ntau xyoo dhau los. Tau ci hlauxya caum cuaj protons thiab 90 txog 126 neutrons yuav tsum tau sib koom ua ke los tsim ib homogeneous atomic nucleus. Qhov no. Xws li kev sib koom ua ke tsis tshwm sim ntau txaus, lossis tsawg kawg tsis nyob hauv peb lub zej zog cosmic tam sim ntawd, los piav qhia nws. nyiaj txiag loj heev ntawm kubuas peb pom hauv ntiaj teb thiab hauv. Kev tshawb fawb tshiab tau pom tias cov kev xav ntau tshaj plaws txog keeb kwm ntawm kub, i.e. kev sib tsoo ntawm cov hnub qub neutron (2) kuj tsis muab cov lus teb zoo rau cov lus nug ntawm nws cov ntsiab lus.
Kub yuav poob rau hauv lub qhov dub
Tam sim no nws paub tias hnyav tshaj plaws yog tsim thaum lub nuclei ntawm atoms nyob rau hauv hnub qub raug ntes los ntawm molecules hu ua neutrons. Rau feem ntau cov hnub qub qub, suav nrog cov nrhiav pom hauv dwarf galaxies los ntawm txoj kev tshawb no, cov txheej txheem tshwm sim sai thiab yog li hu ua "r-txheej txheem", qhov twg "r" sawv rau "ceev". Muaj ob qhov chaw uas tus txheej txheem theoretical siv qhov chaw. Thawj qhov muaj peev xwm yog qhov tawg ntawm supernova uas tsim cov hlau nplaum loj - cov hlau nplaum sib hloov supernova. Qhov thib ob yog koom lossis kev sib tsoo ob lub hnub qub neutron.
Saib ntau lawm cov ntsiab lus hnyav hauv galaxies Feem ntau, cov kws tshawb fawb ntawm California Institute of Technology tau kawm ntau yam nyob ze dwarf galaxies los ntawm Keck telescope nyob rau hauv Mauna Kea, Hawaii. Lawv xav pom thaum twg thiab yuav ua li cas cov ntsiab lus hnyav tshaj plaws hauv galaxies tau tsim. Cov txiaj ntsig ntawm cov kev tshawb fawb no muab pov thawj tshiab rau kev tshawb fawb hais tias qhov tseem ceeb ntawm cov txheej txheem hauv dwarf galaxies tshwm sim nyob rau lub sijhawm ntev. Qhov no txhais tau hais tias cov ntsiab lus hnyav tau tsim tom qab hauv keeb kwm ntawm lub Ntiaj Teb. Txij li thaum sib nqus-rotational supernovae ntseeg tau tias yog ib qho tshwm sim ntawm lub ntiaj teb ua ntej, kev lag luam hauv kev tsim cov ntsiab lus hnyav taw qhia rau neutron hnub qub kev sib tsoo ua lawv qhov chaw tseem ceeb.
Spectroscopic kos npe ntawm cov khoom hnyav, suav nrog kub, tau pom nyob rau lub Yim Hli 2017 los ntawm electromagnetic observatories nyob rau hauv lub hnub qub neutron merger tshwm sim GW170817 tom qab qhov kev tshwm sim tau lees paub tias yog lub hnub qub neutron merger. Cov qauv astrophysical tam sim no qhia tias ib qho kev sib koom ua ke ntawm lub hnub qub neutron tsim los ntawm 3 thiab 13 qhov kub. ntau tshaj qhov kub ntawm lub ntiaj teb.
Neutron lub hnub qub kev sib tsoo tsim kub, vim hais tias lawv muab cov protons thiab neutrons rau hauv atomic nuclei thiab ces eject lub resulting hnyav nuclei rau hauv qhov chaw. Cov txheej txheem zoo sib xws, uas ntxiv rau yuav muab cov nyiaj kub uas yuav tsum tau muaj, tuaj yeem tshwm sim thaum lub sij hawm supernova tawg. "Tab sis cov hnub qub loj txaus los tsim cov kub hauv qhov kev tawg no tig mus rau hauv qhov dub," Chiaki Kobayashi (3), tus kws tshaj lij astrophysicist ntawm University of Hertfordshire hauv UK thiab tus thawj coj ntawm kev tshawb fawb tshiab ntawm cov ntsiab lus, piav qhia rau LiveScience. Yog li, nyob rau hauv ib txwm supernova, kub, txawm tias nws yog tsim, yog nqus mus rau hauv lub qhov dub.
3. Chiaki Kobayashi los ntawm University of Hertfordshire
Yuav ua li cas txog cov supernovae coj txawv txawv? Hom hnub qub tawg, hu ua supernova magnetorotational, ib qho tsis tshua muaj supernova. Tuag Hnub Qub nws spins sai heev nyob rau hauv nws thiab yog surrounded los ntawm nws muaj zog magnetic tebtias nws dov ntawm nws tus kheej thaum nws tawg. Thaum nws tuag, lub hnub qub tso tawm dawb, kub dav hlau ntawm teeb meem rau hauv qhov chaw. Txij li thaum lub hnub qub tau tig mus rau sab hauv, nws cov dav hlau yog tag nrho ntawm cov cores golden. Twb tau, cov hnub qub uas ua rau kub yog qhov tsis tshua muaj tshwm sim. Txawm tsis tshua muaj hnub qub uas tsim kub thiab tso rau hauv qhov chaw.
Txawm li cas los xij, raws li cov kws tshawb fawb, txawm tias kev sib tsoo ntawm cov hnub qub neutron thiab sib nqus-rotational supernovae tsis piav qhia qhov twg xws li kev nplua nuj ntawm kub ntawm peb lub ntiaj teb los ntawm. "Neutron star mergers tsis txaus," nws hais. Kobayashi. "Thiab hmoov tsis zoo, txawm tias muaj qhov sib ntxiv ntawm qhov thib ob muaj peev xwm ntawm kub, qhov kev suav no tsis raug."
Nws yog qhov nyuaj los txiav txim siab raws nraim li cas ntau zaus me me neutron hnub qub, uas yog heev ntom ntom ntawm ancient supernovae, sib tsoo nrog ib leeg. Tab sis qhov no yog tej zaum tsis heev. Cov kws tshawb fawb tsuas pom qhov no ib zaug xwb. Kev kwv yees qhia tias lawv tsis sib tsoo feem ntau txaus los tsim cov kub pom. Cov no yog poj niam cov lus xaus Kobayashi thiab nws cov npoj yaig, uas lawv luam tawm thaum lub Cuaj Hlis 2020 hauv Phau Ntawv Astrophysical. Cov no tsis yog thawj qhov kev tshawb pom los ntawm cov kws tshawb fawb, tab sis nws pab neeg tau sau cov ntaub ntawv tshawb fawb txog cov ntaub ntawv.
Interestingly, cov sau phau ntawv piav nyob rau hauv ib co nthuav dav tus nqi ntawm cov khoom sib zog pom nyob hauv lub qab ntuj khwb, piv txwv li carbon 12C, thiab kuj hnyav dua kub, xws li uranium 238U. Nyob rau hauv lawv cov qauv, tus nqi ntawm cov ntsiab lus xws li strontium tuaj yeem piav qhia los ntawm kev sib tsoo ntawm neutron hnub qub, thiab europium los ntawm kev ua haujlwm ntawm magnetic-rotational supernovae. Cov no yog cov ntsiab lus uas yav dhau los muab cov kws tshawb fawb nyuaj los piav qhia txog qhov sib npaug ntawm lawv qhov tshwm sim hauv qhov chaw, tab sis kub, lossis ntau dua qhov nws muaj, tseem yog qhov tsis paub.
