Золотое кольцо на вашем пальце

Золотое кольцо на вашем пальце, это результат деятельности звезд! - именно так утверждает современные астрофизики.
Поскольку кольцо на вашем пальце обычно состоит из ископаемого золота, добытого на земле, то «Причем же здесь звезды»? – спросите вы.
Если задать вопрос ученым: «Почему на нашей планете существуют практически все известные в природе металлы, причем в неисчерпаемых количествах»? то обычно ответ будет таким:
«Все металлы образуются в недрах звезд благодаря термоядерному синтезу и золотое кольцо на вашем пальце, не исключение».
Этот ответ подразумевает рассказ о некоем путешествии золота, да и всех других металлов, из недр звезд до нашей планеты.
Но как металлы могут попадать в планеты и накапливаться в их недрах?
Попробуем отследить весь путь драгоценного металла от звезды до планеты и понять, возможно ли это вообще.
Такая теория путешествия золота появилась и долгое время оставалась, чуть ли не фактом, но после пристального изучения звезд и построения современных компьютерных моделей, ученые пришли к выводу, что элементы тяжелее железа не могут синтезироваться в термоядерных процессах, идущих в активно работающей звезде! 
Оказалось, что при идущей в центре звезды последовательной термоядерной реакции слияния ядер элементов от самых легких и выше (нуклеосинтез), наступает момент, когда такое слияние становится энергетически невыгодным. Таким элементом оказалось железо, поскольку энергии, необходимой для получения ядер тяжелее железа, надо больше, чем энергии, выделяющейся в ходе такого слияния.
Чтобы подобный процесс шел и дальше, надо значительно увеличивать массу звезды, чтобы таким образом повысить температуру и давление в ее центре, благодаря которым процесс образования более тяжелых элементов продолжился.
Самостоятельно звезда не в состоянии прибавить себе массу и в результате процесс образования более тяжелых элементов, чем железо останавливается.
Тогда как же быть с золотом и другими трансурановыми сверхтяжелыми элементами, которые в изобилии присутствуют на нашей планете, они-то, откуда появились?
Ответ на этот вопрос будет только один, - «большая часть элементов Периодической системы образовалась не в термоядерных котлах звезд, а при каких-то других процессах».
Когда эта ошибка стала явной, ученые стали искать другие пути обхода возникшего парадокса и переключились на взрывающиеся звезды или сверхновые.
Это было вполне логично, поскольку при взрыве подобной звезды, как полагали ученые, необходимых для образования металлов тяжелее железа, температура и давление вполне достаточны.
Так появилась новая теория, которая сегодня принята и гласит: «Вспышки сверхновых оказывают сильное и многообразное влияние на окружающую межзвездную среду и дают толчок к образованию новых звезд и планет из облаков газа. Энергия взрыва сверхновой так велика, что происходит мгновенный синтез новых элементов более тяжелых, чем железо. Эти тяжелые элементы разносятся энергией взрыва по межзвездному пространству и затем входят в состав вновь образующихся звезд и планет».
Таким образом, согласно этой новой теории, нам дают понять, что на нашей планете Земля все это разнообразие металлов появилось исключительно в результате взрыва сверхновых звезд.
Но так ли это?
Известно, что подавляющее большинство звезд во Вселенной медленно сгорают без остатка или постепенно сбрасывают оболочку из газа в окружающее пространство, превращаясь в компактный объект размером с планету, и очень редко жизнь звезд заканчивается катастрофой – взрывом сверхновой.

Также по наблюдениям известно, что взрывы сверхновых в нашей Галактике, явление крайне редкое и происходят они в том случае если звезда тяжелее Солнца не менее чем в восемь раз.
В такой гигантской звезде последовательная термоядерная реакция слияния ядер элементов идет благодаря более высокой температуре и давлению в ее центре, но идет она лишь до образования ядер железа, как впрочем, и в звездах побольше.
Как только будет достигнут «железный» порог, ядро звезды начинает резко уплотняться, тяжелеть и сжиматься, а температура и давление в центре звезды начинают быстро расти.
Наступает момент, когда температура и давление уже столь высоки, что атомы ядра начинают распадаться на элементарные частицы и собираться в нейтроны. При этом происходит скачкообразное уменьшение ядра звезды, с образованием вокруг ядра мощного магнитного поля.
Такое стремительное сжатие ядра приводит к тому, что между сжавшимся ядром и внешней газовой оболочкой звезды образуется пространство.
В результате мощное магнитное поле ядра лавинообразно притягивает оболочку - вся ее масса с гигантской скоростью падает на ядро со всех сторон. Кинетическая энергия падающего к центру звезды вещества приводит к быстрому увеличению скорости горения наружных слоев звезды.
Кислород во внешней зоне выгорает в течение нескольких минут и если звезда достаточно массивна и масса кислорода в ее наружных слоях близка к массе Солнца, то выделяющаяся в течение нескольких минут энергия сравнима с энергией, выделяемой Солнцем в течение миллиарда лет.
Схлопывание оболочки мгновенно увеличивает давление и температуру ядра в триллионы раз, что ведет к выделению гигантской энергии, которая образует ударную волну и выталкивает обрушившуюся на ядро оболочку в пространство.
После этого в центре звезды остается небольшое нейтронное ядро, окруженное оболочкой из электронов - нейтронная звезда или пульсар.
Если изначальная масса звезды была достаточно большой, то образуется или кварковая звезда или маленькая черная дыра.
 
Теперь рассмотрим, какие тяжелые элементы могли образоваться при сжатии такой звезды и при последующем взрыве, ведь температура и давление были достаточными, чтобы звезда могла синтезировать металлы тяжелее железа – так говорит теория.
Ученые утверждают, что в сброшенной оболочке есть все тяжелые элементы, в том числе и золото, которые затем пойдут в состав планет с твердым покровом, как например Земля.

Но что мы находим в сброшенной звездой оболочке на самом деле?
Немного теории: По своим физическим и динамическим свойствам остаток сверхновой звезды может быть разделен на две области: горячую каверну и оболочку.
Под каверной надо понимать ядро и окружающий его горячий газ высокообогащенный тяжелыми элементами в центральной области остатка звезды.
Под оболочкой надо понимать все звездное вещество сверхновой звезды, состоящее преимущественно из легких элементов - водорода и гелия и которое при взрыве обычно выбрасывается в межзвездное пространство.
Несомненно, что в части звездной оболочки, расположенной ближе к ядру, температура в очень короткий момент взрыва сверхновой повышается настолько, что создаются условия для протекания взрывного нуклеосинтеза.
В результате, в течение всего нескольких секунд происходит перераспределение элементного состава в этой небольшой области звезды, и образуются металлы тяжелее железа, вплоть до золота в виде горячего металлического газа.
Выше этой области, в основной газовой оболочке металлов нет, но ученые утверждают, что при взрыве ударная волна выносит эту небольшую область, состоящую из горячего металлического газа, в основную оболочку, перемешивает их и выбрасывает в пространство. Далее эти тяжелые металлы начинают свое путешествие по Вселенной и, в конце концов, входят в состав планет. Правда не совсем понятно, как это происходит, но это отдельная тема для разговора. 
Вроде все логично и гладко, но вот ведь незадача! Как оказалось, ультрасовременные компьютерные модели показывают, что после взрыва сверхновой, далеко позади ударного фронта ее волны формируется слой с избытком кинетической энергии и импульса, который просто запирает горячий металлический газ в каверне - центральной области остатка сверхновой.
Таким образом, все металлы, и золото в том числе, синтезированные в короткий миг взрыва сверхновой, оказываются заключенными в каверне - центральной области остатка, и этот металлический газ как атмосфера окружает нейтронное ядро, а впоследствии будет им поглощен и распадется на нейтроны.
Рассеивания оболочки сверхновой в пространстве космоса не происходит, что является следствием полной потери глобальным ударным фронтом оболочки сверхновой кинетической энергии. 
Сброшенная звездой оболочка, состоящая лишь из водорода и гелия, быстро затормаживается в окружающем пространстве, и даже после t ; 2.7 ; 10 в 5 степени лет ее первоначальный размер практически не меняется, что и показывают наблюдения,
Таким образом, теория обогащения планет золотом и другими тяжелыми металлами, несостоятельна и ответ на вопрос: «Золотое кольцо на вашем пальце, это результат деятельности звезд?» - остается открытым.


Рецензии