Мэдэгдэж байгаа орчлонд яагаад ийм их алт байдаг вэ?

Орчлон ертөнцөд, ядаж л бидний амьдарч буй газар нутагт алт хэт их байна. Магадгүй энэ нь асуудал биш, учир нь бид алтыг маш их үнэлдэг. Хамгийн гол нь энэ нь хаанаас ирснийг хэн ч мэдэхгүй. Мөн энэ нь эрдэмтдийн сонирхлыг татдаг.

Учир нь дэлхий үүсэх үед хайлсан байсан. Тэр үед манай гаригийн бараг бүх алт манай гаригийн цөмд шингэж байсан байх. Иймээс олдсон алтны ихэнх нь Дэлхийн царцдас Мөн нөмрөг нь 4 тэрбум жилийн өмнө хожуу хүнд бөмбөгдөлтийн үеэр астероидын цохилтоор дэлхийд авчирсан.

Жишээ нь Өмнөд Африк дахь Витватерсрандын сав газарт алтны орд, мэдэгдэж байгаа хамгийн баялаг нөөц дэлхий дээрх алт, шинж чанар. Гэсэн хэдий ч энэ хувилбар одоогоор эргэлзээтэй байна. Витватерсрандын алт агуулсан чулуулаг (1) нөлөөллөөс 700-950 сая жилийн өмнө овоолсон Вредефортын солир. Ямар ч байсан бас нэг гадны нөлөө байсан байх. Бүрхүүлээс олдсон алтыг дотроос нь олсон гэж тооцсон ч дотроос нь бас л орж ирсэн байх ёстой.

1. Өмнөд Африкийн Витватерсрандын сав газрын алт агуулсан чулуулаг.

Тэгвэл манайх биш бидний бүх алт хаанаас ирсэн бэ? Одууд хөмөрдөг тийм хүчтэй суперновагийн дэлбэрэлтийн тухай өөр хэд хэдэн онолууд байдаг. Харамсалтай нь ийм хачирхалтай үзэгдлүүд ч асуудлыг тайлбарлаж чадахгүй.

Энэ нь алхимичид олон жилийн өмнө оролдсон ч үүнийг хийх боломжгүй гэсэн үг юм. Авах гялалзсан металлдалан есөн протон, 90-126 нейтрон хоорондоо холбогдож нэг төрлийн атомын цөм үүсгэх ёстой. Энэ бол . Ийм нэгдэл нь үүнийг тайлбарлахын тулд тийм ч олон удаа тохиолддоггүй, эсвэл ядаж л бидний ойрын сансар огторгуйд байдаггүй. алтны асар их баялагБид дэлхий дээр болон түүнээс олдог. Шинэ судалгаагаар алтны гарал үүслийн хамгийн түгээмэл онолууд, i.e. нейтрон оддын мөргөлдөөн (2) нь түүний агуулгын талаархи асуултад бүрэн хариулт өгөхгүй.

Алт хар нүхэнд унах болно

Одоо энэ нь мэдэгдэж байна хамгийн хүнд элементүүд оддын атомын цөмүүд молекулуудыг барьж авах үед үүсдэг нейтрон. Ихэнх хуучин оддын хувьд, түүний дотор олдсон оддын хувьд одой галактикууд Энэхүү судалгаанаас үзэхэд процесс хурдан явагддаг тул "r-процесс" гэж нэрлэгддэг бөгөөд энд "r" нь "хурдан" гэсэн үг юм. Процесс онолын хувьд явагддаг хоёр тусгай газар байдаг. Анхны боломжит фокус бол том соронзон орон үүсгэдэг суперновагийн дэлбэрэлт юм - соронзон эргэлтийн супернова. Хоёр дахь нь нэгдэх эсвэл мөргөлдөх явдал юм хоёр нейтрон од.

Үйлдвэрлэл үзэх галактик дахь хүнд элементүүд Ерөнхийдөө Калифорнийн технологийн хүрээлэнгийн эрдэмтэд сүүлийн жилүүдэд хэд хэдэн судалгаа хийсэн хамгийн ойрын одой галактикууд нь Кека телескоп Хавайн Мауна Кеа дээр байрладаг. Тэд галактикийн хамгийн хүнд элементүүд хэзээ, хэрхэн үүссэнийг харахыг хүссэн. Эдгээр судалгааны үр дүн нь одой галактик дахь үйл явцын зонхилох эх үүсвэрүүд харьцангуй урт хугацааны масштабаар үүсдэг гэсэн дипломын шинэ нотолгоо болж байна. Энэ нь хүнд элементүүд нь орчлон ертөнцийн түүхэнд хожуу үүссэн гэсэн үг юм. Соронзон эргэлтийн суперновагууд нь өмнөх ертөнцийн үзэгдэл гэж тооцогддог тул хүнд элементүүдийн үйлдвэрлэл хоцрогдсон нь нейтрон оддын мөргөлдөөнийг тэдний гол эх үүсвэр болгон харуулж байна.

Хүнд элементийн спектроскопийн шинж тэмдэгалт зэрэг 2017 оны 170817-р сард нейтрон оддын нэгдэл болох нь батлагдсаны дараа GW3 нейтрон оддын нэгдэх үйл явдалд цахилгаан соронзон ажиглагчид ажиглагдсан. Одоогийн астрофизикийн загварууд нь нэг нейтрон одтой нэгдэх үйл явдал нь 13-XNUMX масс алт үүсгэдэг болохыг харуулж байна. Дэлхий дээрх бүх алтнаас ч илүү.

Нейтрон оддын мөргөлдөөн нь алт үүсгэдэгУчир нь тэд протон ба нейтроныг атомын цөм болгон нэгтгэж, улмаар үүссэн хүнд цөмийг орон зай. Нэмж дурдахад шаардлагатай хэмжээний алтыг хангах ижил төстэй үйл явц суперновагийн дэлбэрэлтийн үед тохиолдож болно. "Гэхдээ ийм дэлбэрэлтээр алт үйлдвэрлэх хангалттай том одод хар нүх болж хувирдаг" гэж Их Британийн Хертфордширийн их сургуулийн астрофизикч, энэ сэдвээр хийсэн хамгийн сүүлийн судалгааны ахлагч Чиаки Кобаяши (3) LiveScience-т ярьжээ. Тэгэхээр жирийн нэг суперновонд алт үүссэн ч хар нүх рүү сорогдоно.

3. Хертфордширийн их сургуулийн Чиаки Кобаяши

Тэр хачин суперноваг яах вэ? Энэ төрлийн одны дэлбэрэлт гэж нэрлэгддэг супернова соронзон эргэлтийн, маш ховор супернова. үхэж буй од тэр дотор маш хурдан эргэлдэж, түүгээр хүрээлэгдсэн байдаг хүчтэй соронзон оронтэсрэх үед өөрөө эргэлдэж байсан. Од үхэхдээ халуун цагаан бодисыг сансарт цацдаг. Од нь дотогшоо чиглэсэн байдаг тул тийрэлтэт онгоцууд нь алтан цөмөөр дүүрэн байдаг. Одоо ч гэсэн алтыг бүрдүүлдэг одод ховор үзэгдэл. Одууд алт бүтээж, сансарт хөөргөх нь бүр ч ховор байдаг.

Гэсэн хэдий ч судлаачдын үзэж байгаагаар нейтрон одод болон соронзон эргэлтийн хэт шинэ одуудын мөргөлдөөн нь ч манай гаригт ийм их хэмжээний алт хаанаас ирснийг тайлбарлаж чадахгүй байна. "Нейтрон оддын нэгдэл хангалтгүй" гэж тэр хэлэв. Кобаяши. "Харамсалтай нь алтны хоёр дахь эх үүсвэрийг нэмсэн ч энэ тооцоо буруу байна."

Яг хэдэн удаа болохыг тодорхойлоход хэцүү байдаг жижиг нейтрон ододЭртний хэт шинэ одны маш нягт үлдэгдэл болох , хоорондоо мөргөлддөг. Гэхдээ энэ нь тийм ч түгээмэл биш байж магадгүй юм. Эрдэмтэд үүнийг ганцхан удаа ажигласан. Тооцоолсноор тэд олдсон алтыг гаргаж авахад тийм ч олон удаа мөргөлддөггүй. Энэ бол хатагтайн дүгнэлт юм Кобаяши болон түүний хамтран ажиллагсад 2020 оны XNUMX-р сард The ​​Astrophysical Journal сэтгүүлд нийтэлсэн. Эдгээр нь эрдэмтдийн гаргасан анхны ийм олдвор биш ч түүний багийнхан дээд хэмжээний судалгааны мэдээлэл цуглуулсан байна.

Сонирхолтой нь, зохиогчид зарим талаар дэлгэрэнгүй тайлбарласан орчлон ертөнцөөс олдсон хөнгөн элементүүдийн хэмжээнүүрстөрөгч гэх мэт ¹²C, мөн уран гэх мэт алтнаас ч хүнд ²³⁸U. Тэдний загварт стронций гэх мэт элементийн хэмжээг нейтрон оддын мөргөлдөөнөөр, европийг соронзон эргэлтийн хэт шинэ одны идэвхжилээр тайлбарлаж болно. Эдгээр нь эрдэмтэд сансар огторгуйд тохиолдох хувь хэмжээг тайлбарлахад хэцүү байсан элементүүд байсан ч алт, эс тэгвээс түүний хэмжээ нь нууц хэвээр байна.