Czy atomy w ludzkim ciele rzeczywiście pochodzą od gwiazd?


19

Myślę, że nie jestem sam, który widział filmy wideo o tym, że my (ludzie) tworzymy te same atomy, które kiedyś były w gwiazdach. Innymi słowy, niektóre atomy w naszym ciele pochodzą z gwiazd, które wybuchły miliardy lat temu.

Zastanawiam się, czy to rzeczywiście prawda. Mam na myśli, że życie człowieka zaczyna się, gdy plemniki zapłodnią komórkę jajową. Czy ta komórka nasienia lub komórka jajowa rzeczywiście zawiera niektóre dokładne atomy tych gwiazd?

Znam trochę dziwne pytanie, ale byłoby interesujące usłyszeć, czy to prawda, że ​​atomy w naszym ciele są takie same, jak kiedyś w gwiazdach.

Jeśli zastanawiasz się, o tym mówię, to wideo: http://www.youtube.com/watch?v=9D05ej8u-gU


1
Na marginesie: Neil deGrasse Tyson (NDT): jest świetnym mówcą, a być może zainteresuje Cię jego wykład dla SciCafe: youtube.com/watch?v=4KRZQQ_eICo
stevenvh

Na pewno to obejrzę, brzmi bardzo interesująco.
user1880405

2
Nie ma gwarancji, że cały wodór w twoim ciele najpierw przejdzie przez gwiazdę. Niektóre z nich mogły się rozprzestrzeniać z pustki Boötesa. Większość metali, coś cięższe od helu, zostały utworzone w gwiazdach, a nie wielkim hukiem: en.wikipedia.org/wiki/Big_Bang_nucleosynthesis
Wayfaring nieznanych

1
Technicznie wszystkie cząstki elementarne są dokładnie takie same, więc ...
Sir Cumference

Odpowiedzi:


7

Kiedy pierwsze atomy powstały we wczesnym wszechświecie, były to głównie wodór (najmniejsze atomy) i trochę helu. W całym wszechświecie te atomy zbijały się w grawitację, aż ciśnienie i temperatura stały się tak wysokie, że atomy wodoru stopiły się tworząc cięższe pierwiastki. Reakcja jest syntezą jądrową i jest motorem wszystkich gwiazd. Najpierw topi się wodór tworząc hel, a następnie w kaskadzie atomy helu łączą się tworząc cięższe pierwiastki.

Wiele gwiazd umiera jako supernowa, bez wątpienia najbardziej gwałtowne eksplozje we wszechświecie. Supernowa, która była tylko jedną gwiazdą, staje się tak jasna, jak cała galaktyka, której jest częścią. Pamiętaj, że taka galaktyka zazwyczaj składa się ze 100 miliardów gwiazd.

Podczas wybuchu supernowej wszystkie pierwiastki, od helu po najcięższe pierwiastki, wyrzucane są w kosmos. Później połączą się, tworząc planety wokół nowych gwiazd. Rzeczywiście wszystko, z czego składa się Ziemia, pochodzi od takiej wybuchającej gwiazdy.

Kolejnym krokiem jest życie. Pojedyncza komórka składa się głównie z węgla, wodoru, tlenu i azotu, wszystkie ostatecznie pochodzące z ziemi. Na przykład roślina pobierze te pierwiastki z gleby i powietrza, a my zwierzęta pozyskujemy je z roślin. Tak więc pierwiastki z gleby, które pochodziły z gwiazd, ostatecznie trafiają do każdej z naszych komórek.


3
Należy pamiętać, że wodór NIE pochodzi z gwiazd. Niemal w skromny sposób wszystko to jest pierwotne.
Envite

5
Stwierdzenie, że „wszystko na Ziemi pochodzi od takiej wybuchającej gwiazdy” jest po prostu mylące i błędne. Na przykład pochodzenie węgla i tlenu jest znacznie bardziej złożone.
Rob Jeffries

2
Nie z „ eksplodujących gwiazd”. Przeczytaj moją odpowiedź. Około 50% pierwiastków cięższych od żelaza powstaje w procesie s i dostaje się do ISM przez powolne wiatry gwiezdne z gwiazd AGB (na przykład). Znaczna część węgla i tlenu w ISM dociera tam w ten sam sposób.
Rob Jeffries

1
@RobJeffries - Proces s zachodzi w gwiazdach, prawda? Tak więc elementy są tworzone w gwiazdach. Tak mówię. Nie mówię też, że zdarzenie supernowej tworzy elementy, po prostu wyrzuca je w kosmos. Zgodzisz się, że w momencie pojawienia się supernowej zawiera wiele ciężkich pierwiastków i że bardzo wysoka jej masa jest wyrzucana w przestrzeń kosmiczną?
stevenvh

2
Nadal całkowicie nie rozumiesz sedna sprawy. Około połowa ciężkich pierwiastków nigdy nie zbliża się do wybuchu supernowej. Tak, są tworzone w gwiazdach, ale nie są gwiazdami, które kończą swoje życie w supernowej. (A BTW, wybuchy supernowych powodują powstanie wielu bardzo ciężkich pierwiastków poprzez proces r).
Rob Jeffries

11

Pierwiastki chemiczne w naszym ciele są dziedziczone z Ziemi. Ziemia uformowała się w dysku gazu i pyłu wirującego wokół protosun 4,5 miliarda lat temu. Materiał, który uformował Ziemię, był wyborem materiału z tej mgławicy protostellarnej, która kiedyś była częścią większej chmury molekularnej.

Atomy w naszym ciele były kiedyś częścią tej chmury molekularnej, więc musimy zrozumieć, jak się tam dostały.

Po pierwszych dziesięciu minutach wszechświat zawierał głównie wodór, hel i niektóre ślady litu, deuteru i trytu - i to wszystko. Bez tlenu, żelaza, węgla itp.

Prawie wszystkie cięższe pierwiastki chemiczne powstają w gwiazdach. Mogliśmy tam zatrzymać - atomy węgla, tlenu, wapnia itp w naszym ciele musi zostały dokonane w gwiazdach, a od tych atomów / jądra są stabilne, muszą przetrwać bez zmian (można spierać się, czy ich elektrony o zamienione w reakcje chemiczne itp., ale ponieważ elektrony są nierozróżnialne, nie ma to większego znaczenia).

Ale jak dostają się do chmury molekularnej i jakie gwiazdy tworzą te pierwiastki? Kilka odpowiedzi poprawnie identyfikuje masywne gwiazdy, które eksplodują jako supernowe jako ważne. Ale w żadnym wypadku nie są jedynym współtwórcą, a nawet najważniejszym źródłem niektórych elementów.

ZA<90

Żelazo, nikiel i wiele innych pierwiastków, takich jak siarka i krzem są również wytwarzane podczas supernowych typu Ia . Jest to detonacja białego karła, końcowy etap gwiazdy o niskiej masie, po przeniesieniu masy lub fuzji. Łagodniejsze wybuchy nowych spowodowane przez zapłon materiału nagromadzonego na białym karle również wzbogacają ośrodek międzygwiezdny.

Wszystkie te różne procesy wytwarzają charakterystyczne wzory obfitości pierwiastków.

Wzbogacony materiał jest zamiatany przez sąsiednie eksplozje supernowych, interakcje z ramionami spiralnymi i innymi chmurami molekularnymi. Chłodzi, kondensuje i zapada się, tworząc nową generację gwiazd.

Analiza „ziaren przedpolarnych” znalezionych w meteorytach mówi nam, z czego powstał nasz układ słoneczny. Analizy te mówią nam, że wszystkie powyższe procesy były ważne w tworzeniu pierwiastków chemicznych, które tworzyły Ziemię, a zatem te w naszym ciele.

[Dalsze szczegóły dotyczące produkcji pierwiastków cięższych niż żelazo (w tym supernowe, gwiazdy AGB o niskiej masie, zderzające się gwiazdy neutronowe itp.) Można znaleźć w mojej odpowiedzi Physics SE na to pytanie. ]


4

Uważa się, że prawie wszystkie jądra wodoru (protony), niektóre jądra atomu helu i ślady jąder litu powstały wcześnie we wszechświecie, po Wielkim Wybuchu. Uważa się, że prawie wszystkie inne jądra atomowe powstały w gwiazdach lub rozpadły się z jąder atomowych, które powstały w gwiazdach. Niewielka część powstaje w wyniku zderzeń wysokoenergetycznych z promieniami kosmicznymi.

Elektrony kadłuba atomów w częściach powstałych podczas Wielkiego Wybuchu, część z nich powstaje, gdy neutrony rozpadają się na protony. Te neutrony mogły być wolnymi neutronami lub neutronami związanymi w niestabilnych jądrach atomowych.

Dlatego nasze ciało nie zawiera dokładnie takich samych atomów, jakie powstały w gwiazdach. Ale bez gwiazd większość atomów oprócz wodoru w naszym ciele nie istniałaby.

Nasze ciało zawiera wiele dokładnie takich samych jąder atomowych, które powstały w gwiazdach, a nie dokładnie te same atomy / jony.

Mówiąc dokładniej: nasze ciało nie zawiera wielu wolnych atomów, ale głównie cząsteczki i jony.


0

Twoje ciało ma wodór i cięższe pierwiastki.

Większość wodoru w twoim ciele (tak naprawdę większość) to prymitywny wodór z początków Wszechświata. To samo stanie się z Helem, ale nie mamy go (prawie żadnego) na naszych ciałach.

Tak, wszystkie pozostałe elementy pochodzą (tak naprawdę większość) od gwiazdy.

Sekwencja jest w przybliżeniu następująca:

Kiedy Wszechświat był młody, nasza Galaktyka była młoda: była to chmura zbudowana z wodoru i helu. Potem urodziły się niektóre gwiazdy (zwane gwiazdami Populacji III) i zaczęły spalać wodór w helu, a na późniejszych etapach życia spalały hel w cięższe pierwiastki, takie jak węgiel, azot, do bardzo małych ilości żelaza (najbardziej stabilnych pierwiastek), a nawet do uranu.

Oczywiście w zależności od ich masy. Mniejsze z tych gwiazd mogą być nadal wokół nas, a większe eksplodowały, wysyłając te nowe elementy do galaktycznego (międzygwiezdnego) ośrodka.

Następnie z obecnie wzbogaconego medium narodziły się nowe gwiazdy (zwane gwiazdami Pupulation II). Te miały oczywiście dużo wodoru i helu, ale miały też niektóre cięższe pierwiastki. Z kolei niektóre z nich są nadal widoczne (mniejsze, które trwają dłużej), a niektóre eksplodowały (większe, które palą się szybciej).

Ta druga fala eksplozji gwiezdnych wzbogaciła bardziej ośrodek międzygwiezdny (ośrodek galaktyczny), aby mogła narodzić się nowa generacja gwiazd. Są one znane jako gwiazdy Pupullation I. Nasze Słońce jest jednym z nich.

Ale nie cała masa chmury, która uformowała nasze Słońce, weszła w Słońce. Niektóre z nich składają się na planety, a zatem i na samych siebie.

A zatem atomy na naszych ciałach pochodzą z obłoku przedplanetarnego, który składał się z oryginalnego wodoru wzbogaconego w wybuchy Popullation III i Popullation II.

Uwaga: z powodu reakcji chemicznych elektrony w atomach nie muszą być takie same, jak były wyrzucane przez gwiazdy, ale jądro jest.


Dziękuję za szczegółową odpowiedź. Ale nadal nie czytałem odpowiedzi na moje pytanie: czy niektóre atomy w naszym ciele są dokładnie takie same, które kiedyś były gwiazdami? (Słowo kluczowe to „dokładne”)
1880405

Odpowiedź na „dokładne” brzmi „Najprawdopodobniej nie”, ponieważ wszystkie atomy w naszym ciele są zaangażowane w jakąś cząsteczkę, która implikuje zmiany elektronowe. Gdyby pytanie dotyczyło dokładnego jądra, brzmiałoby „Tak dla większości z nich”.
Envite

3
Ta odpowiedź jest myląca. Twierdzi, że wszystkie ciężkie pierwiastki chemiczne powstają w masywnych gwiazdach, które wybuchają.
Rob Jeffries

@RobJeffries, skąd według ciebie mogą pochodzić ciężkie pierwiastki?
Envite

1
@Envite Rozpocznij badania z procesem s. Gwiazdy AGB to fabryki ciężkich pierwiastków, które nie wybuchają. W rzeczywistości dlaczego nie przeczytać mojej odpowiedzi.
Rob Jeffries

-2

Pomyśl o tym w ten sposób, istnieją dwie opcje dotyczące tego, jak życie zaczęło się na ziemi: abiogeneza (życie zaczęło się na ziemi) i panspermia (życie zaczęło się gdzie indziej i od czegoś takiego jak uderzenie meteoru dalej ewoluowało na ziemi), przynajmniej te są te są bardziej dominujące niż inne teorie. Tak czy inaczej, jeśli życie zacznie ewoluować na ziemi z materii, która była na ziemi, to stosowne jest, że cokolwiek tu powstało, będzie zawierało te same materiały co Ziemia, a Ziemia pochodzi z innych początków, pyłu i gruzu, który był około 4,5 miliarda lat temu taki sam rzecz dla drugiej teorii, o której wspomniałem. Proponuję więc przeczytać więcej na temat abiogenezy i panspermii, które mogą zaspokoić twoją ciekawość i odpowiedzieć na twoje pytanie.


Dzięki, rozumiem, co mówisz, ale zadaję pytanie: czy niektóre atomy w naszych ciałach są dokładnie takie same, które kiedyś były gwiazdami? To wszystko, o co proszę, a odpowiedź brzmi „tak” lub „nie”. PS w żaden sposób nie staram się być niegrzeczny.
user1880405

-2

Tak, wszystkie atomy w dowolnym organizmie, a właściwie cała Ziemia, istnieją od około 13,8 miliarda lat (wodór, hel, lit), od początku Wszechświata, lub zostały wytworzone w różnych gwiazdach. Niektóre pierwiastki powstały w supernowych, ale inne powstały w innych typach odlewni elementów gwiezdnych.

Od około 4,5 miliarda lat temu formuje się Ziemia. Używam „bycia”, ponieważ chociaż większość jest już na miejscu, proces wciąż trwa, meteoryty i inne rodzaje materiałów nadal spadają na Ziemię, ale również atomy opuszczają Ziemię. Jednak większość atomów tworzących Ziemię istnieje tutaj od co najmniej 4 miliardów lat.

Teraz każdy organizm dosłownie buduje się z tych atomów. Nie tylko podczas wzrostu, ale w rzeczywistości wszystkie atomy są ciągle zastępowane w procesie konserwacji, co jest jednym z powodów, dla których dorośli wciąż muszą jeść, ciągle tracimy atomy, a tym samym nadal zastępujemy je nowymi.

Ponieważ niektóre z atomów przybyły niedawno, niektóre z naszych atomów mogły faktycznie być w kosmosie jeszcze w zeszłym tygodniu, ale większość z nich była częścią Ziemi od dawna, a atomy w naszych ciałach znajdowały się w wielu innych organizmach . Były bakteriami, dinozaurami, drzewami, grzybami, rybami, ziemniakami, trylobitami, sałatą i niezliczonymi innymi.

Niektóre z naszych atomów znajdowały się w oceanach od ich powstania; inne zostały uwięzione w skale przez miliardy lat, zanim trafiły do ​​naszych ciał. A ponieważ są tymczasowo w nas, w przyszłym tygodniu mogą być w zakładzie, aw następnym w żółwiu.


-2

Ponieważ atomy nie są ani tworzone, ani niszczone, moglibyśmy być stworzeni z czegokolwiek. Nie tylko cząstki, które kiedyś były gwiazdami, ale tylko cząsteczki w powietrzu, tlen, którym oddychamy, atmosfera. Ponieważ jesteśmy stworzeni z plemnika i komórki jajowej od dwóch osób, zawierają cząsteczki z ich ciał. To bardzo interesująca dyskusja.



-3

Może nie jestem dla ciebie zbyt konceptualny, ale czy wierzysz, że gwiazdy składają się z wodoru (i helu). Wodór jest częścią wszystkich związków organicznych. My, ludzie, zbudowaliśmy z miliardów związków organicznych, które z kolei zawierają węgiel, wodór i tlen jako ich podstawowy pierwiastek oraz inne związki, takie jak siarka, fosfor i inne tłuszcze. I przypuszczam, że student biologii powiedziałby ci wyraźniej, co zawiera plemnik i co i jak te elementy przypominają te, które są w Gwiazdach.

Kiedy gwiazda zapada się, uwalnia elementy takie jak węgiel, żelazo itp. O czym może mówisz. Tak więc plemniki składają się z tych samych pierwiastków, które miała Gwiazda w chwili śmierci (no cóż, śmierć może być lepszym określeniem terminu końca gwiazdy).

Nie ma to jednak sensu, że te atomy są w rzeczywistości dokładnie takie same lub te, które były w Gwiazdach wiele lat temu. Nie podano takiej teorii.

Co zawiera Star i co uwalnia: http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20080908195830AA5Iheb


Dzięki Afzaal. Oczywiście rozumiem, że te same pierwiastki, które są w ludzkim ciele, były w gwiazdach, ale moje pytanie rzeczywiście brzmi, czy w naszych ciałach znajdują się dokładnie te same atomy z gwiazd, ponieważ wydaje się, że tak właśnie mówi wideo.
user1880405

Hii @ user1880405, już wam powiedziałem, że nie słyszałem takich informacji, mówiąc, że gwiazdy, które zakończyły swoje życie i teraz znajdują się w naszym ciele. WĘGIEL, TLEN i WODOR, które zawierają, są wytwarzane przez nasz organizm, gdy jemy jedzenie, to takie proste! Te elementy są zbudowane w naszym ciele i nie są tymi, które były w gwiazdach ...
Afzaal Ahmad Zeeshan

4
@AfzaalAhmadZeeshan Mylisz się. Ciało NIE składa się z żadnych elementów. Tworzenie pierwiastków to reakcje jądrowe i nie robimy tego w naszym ciele, tylko reakcje chemiczne, które nie zmieniają atomów, po prostu je łączą.
Zachęcaj

4
@AfzaalAhmadZeeshan Niestety, Envite ma rację: nasze ciało jest w stanie zmieniać cząsteczki, a nie pierwiastki chemiczne.
Gerald

4
@AfzaalAhmadZeeshan powiedziałeś (zacytuj) „Te elementy są złożone w naszym ciele” i to źle. Potem powiedziałeś „ciało składa się z elementów”, co jest prawdą. Proszę nie mylić jednej rzeczy z drugą.
Envite

-3

Powiem dwa lata później, przypuszczam (lol), że na podstawie prawdziwych podstaw naukowych nie możemy w rzeczywistości odpowiedzieć na pytanie tak lub nie. Otrzymaliście doskonałe teorie na ten temat, ale aby odpowiedzieć na to pytanie, należałoby udokumentować i śledzić życie jednego atomu, jak się staje, czymkolwiek się staje, i śledzić to aż do jego istnienia ludzkie ciało ... czego nie możemy w tej chwili zrobić. Może pewnego dnia? :) Ale jeszcze nie teraz.

Pytanie, na które zastanawiałem się tysiące razy, ale zawsze musisz szukać podstaw tego, co jest faktem. Fakt jest obserwowalną obserwacją i ponieważ nikt nie śledził i nie widział, jak atom z supernowej przedostaje się do ludzkiego ciała, nikt nie może jedynie odpowiedzieć „tak” lub „nie”. Nawet „tak, głównie”.

Szanse są takie same w takiej czy innej formie, ale używa się słowa „szanse”. Zadałeś doskonałe pytanie ... Ale nie można na nie odpowiedzieć i prawdopodobnie nie będzie w naszym życiu.


2
jaką dokładnie odpowiedź to daje?
Hohmannfan
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.