本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
眾所周知，人類的身體是由無數個微小的原子甚至更小的物質構成，其實這些物質來源於宇宙星辰。因此人死後，這些東西不會憑空消失，它們依然存在，只是分散開來繼續存在。實際上，你可能不知道，你身上的很多原子有可能是來自不同構造的物體原子結合而成，但是毫無疑問的是它們很古老。
不知道你有沒有聽過這樣一個說法，當你喝一杯水時，其實這些水可能已經通過了其他人的消化道，比如成吉思汗、比如6000萬年前的恐龍，甚至是看起來風馬牛不相及的物體。恆星和物質也是如此，我們在地球上看到的所有物質，甚至我們自己的身體，至少經歷了一個恆星誕生和死亡的周期，甚至也許更多，有時候真的細思極恐。但是幸運的是我們的記憶和意識是全新的，我們擁有支配它們的權利。人就是這樣一種奇妙的存在，我們知道我們的身體是來自宇宙不同的星辰原子構成，但是科學家又提出了一個更難的問題：這些星辰是哪來的，它們是來自紅巨星嗎？
早期的太陽系
說到紅巨星，就不得不提到我們的太陽，紅巨星是太陽的結局之一，但是對我們來說為時尚早。相比來說，科學家更好奇的是太陽系的過去，事實上我們太陽系的故事始於大約45億年前，當時一個分子雲崩塌。在那片坍塌的雲層中心，太陽在一次核聚變中誕生，因此大多坍縮的質量集中在中心，其餘部分形成了一個原行星盤，繼而形成了行星、衛星、隕星和其他小型的太陽系天體系統。而這也是最廣為接受的星雲假說理論，自1950年代太空時代降臨，以及1990年代太陽系外行星的發現，此模型在解釋新發現的過程中受到挑戰又被進一步完善化。
再回到行星盤，存在這些物質的圓盤中是圍繞著某些其他恆星形成的塵埃顆粒。據蘇黎世理工學院地球化學和巖石學研究所教授瑪麗亞·舍恩貝爾表示，這些特殊的顆粒在整個圓盤中分布並不均勻，隨著太陽系行星的逐漸形成，每一顆行星都含有自己的氣體和塵埃的混合物，以及那些特殊的顆粒。
同位素
這就是原行星盤，行星從恆星形成的剩餘分子雲中合併而成，在這個吸積盤中存在著行星形成和潛在生命所必需的基本元素。而近代測量的技術可以使科學家探測到行星形成的物質，並確定其起源。通過研究表明，一切的起源和同位素有關，一個原子可以有很多同位素，區別是其原子核中的質子數相同，但中子數不同。
例如，碳有不同的同位素，如C13和C14，所有碳同位素都有6個質子，而C13有7個中子，而C14有8個中子；請的同位素氕、氘和氚，它們原子核中都有1個質子，但是它們的原子核中卻分別有0個中子、1個中子及2個中子，所以它們互為同位素。
而一顆行星上擁有不同同位素的混合信息，除了碳元素的混合，還有其他元素的混合，而這些信息可以告訴科學家很多關於行星起源的信息，科學家稱它們為行星的「指紋」。而星塵恰恰有非常極端、獨特的指紋，再加上由於它在原行星盤中的分布不均勻，每顆行星和每顆小行星在形成時都有自己的指紋。
多年來，科學家們一直在研究地球和隕石上的這些指紋。通過大量對比揭示了死亡的紅色巨星對地球和地球上一切物質的形成，比如灶神星。
這些隕石是來自灶神星的，但在地球上被發現，實際上灶神星是許多隕石的母體，我們看到的很多隕石來自灶神星的部分碎片。除此之外，科學家們已經能夠比較地球和隕石之間的這些同位素異常，找出越來越多的元素。舍恩布切勒和一項新研究背後的其他科學家一直在研究隕石，它們是很久以前被摧毀的小行星核心的一部分，近日鈀元素是他們的研究重點。其他科學家在先前的研究中已經檢查了其他元素的同位素比值，比如周期表上鈀的鄰居釕和鉬。這些先前的研究結果可以幫助科學家預測當他們尋找鈀同位素時會發現什麼其他的同位素，結果令人異常驚訝。
這是鈀（原子#46）及其鄰居鉬和釕。
布里斯托大學的博士後馬蒂亞斯·艾克在ETH進行博士研究期間進行了同位素測量，他說：「隕石中的鈀異常比預期的要小得多。」他們的模型進一步表明，雖然我們太陽系中的一切都是由星塵產生的，但有一種恆星對地球作出的貢獻最大：紅巨星。這些恆星的質量範圍與我們太陽的質量範圍相同，當它們耗盡氫時會膨脹成紅巨星，而我們自己的太陽將在大約在50億年後成為紅巨星。
「S」過程
而關鍵就在於恆星演化成紅巨星的過程中會合成元素，科學家稱之為「S」過程。紅巨星作為恆星演化最終狀態的一部分，這些恆星在所謂的s過程中合成元素。s過程也稱慢中子俘獲過程，會產生鈀等元素，以及周期表上的鄰近元素釕和鉬。有趣的是，s過程用鐵核的種子創造了這些元素，而鐵核本身就是在前幾代恆星的超新星中創造出來的。而鈀的揮發性略高於其他元素。因此，在這些恆星周圍凝結成塵埃的物質較少，因此，我們研究的隕石中，來自星塵的鈀元素也較少。
大部分物質來自紅巨星？
在地球的組成物質中，來自紅巨星的物質比在火星，或者像灶神星這樣在太陽系更遠的小行星中的物質要豐富得多。而地球的外部區域含有更多來自超新星的物質，這是否意味著地球上的大多數物質來自紅巨星？
科學家表示，其實是對的。因為在我們年輕的太陽系中，來自紅巨星的塵埃比來自超新星的塵埃更能抵抗太陽的輻射。這就是為什麼地球包含的紅巨星物質比其他的天體更多。
我們知道行星形成時，如果離太陽較近，則溫度會非常高，兒一些塵埃顆粒比其他顆粒更不穩定，包括帶有冰殼的塵埃顆粒。這種類型的天體在靠近太陽時就會被摧毀，但是來自紅巨星的星塵更穩定，更能抵抗高溫，所以它更集中在靠近太陽的地方，而超新星爆炸產生的塵埃蒸發得更快，因為它的體積較小，所以在太陽系內部和地球上就少了。這就能夠解釋為什麼地球上紅巨星的星塵含量比太陽系其他天體的星塵含量要高的原因。