什麼是奇怪的氙?為什麼在太陽風和木星上氙的同位素比例不相同?

2020-12-05 天文在線

太陽是由超新星製造的嗎?

「什麼是奇怪的氙氣,為什麼在太陽風和木星上Xe136/134的比例不相同,這是有什麼象徵意義嗎?」

氙有9種穩定性同位素和20种放射性同位素。(同位素是在其原子核中,質子數相同而中子數不同的原子,它們的化學性質相同。)在地球上,氙的大量不同的同位素具有特定的比例。例如,在地球上兩種最不常見的同位素Xe134(10%)和Xe136(8%)。「奇怪的氙氣」似乎是指隕星中發現的不同同位素比例,但它不是一個常用的術語。

大家一定知道奧利弗·曼紐爾博士關於太陽主要由鐵構成的理論。他用氙的比例來支持自己的觀點,並稱它們在木星和太陽風中是不同的這一事實證明了太陽系是在超新星爆炸中形成的,並且太陽是由鐵構成的。

這一觀點稱除非太陽系是在超新星爆炸中形成,否則隕星中奇怪的氙同位素混合物是無法形成的。在我看來,這個觀點不對。我們知道,太陽系形成的氣體雲含有重金屬,因此,其中必定有幾次超新星爆炸的一些遺蹟。氙混合物很容易成為一種示蹤劑,這並不要求太陽系是形成於一個超新星。事實上,曼紐爾博士測量隕星中同位素比例的工作,對證明太陽系形成的氣體雲一定是由不止一顆超新星富集而成,起到非常重要的作用。

Xe136/134的比例在木星和在太陽風所測量的值是不同的。在曼紐爾博士的理論中,認為太陽系的中心領域是由超新星的內部部分形成的,而外部領域是由超新星的外部部分形成的,並將這作為理論依據。據我所知,沒有其他科學家對這個小細節引起重視。因為同位素的比例很難去測量,更難去說明,所以我不想將它作為一個理論的依據。在我看來,大量支持太陽系形成標準的設想,比這個微小的點更重要。木星和太陽都是有著非常複雜的原子混合的物體。這使得氙的同位素比例很容易發生變化。我不認為同位素比例的不同有任何的象徵意義。

圖解:木星以及它表面上的極光

我們太陽系可能有不止一顆超新星形成。

那麼是什麼過程製造了「奇怪的氙氣」比例,這將不同於我們在太陽風中看到的氙氣比例?可能還有其它比例我們還沒有發現?

很容易理解太陽和太陽系形成的氣體雲一定是由不止一顆超新星富集而成。正如我前面提到的,曼紐爾博士一些關於隕石中豐度比的工作為這一設想提供了一些基本的證據。在其他星系和我們星系的其他區域都看到了超新星的富集—-似乎超新星和恆星形成之間有很強的關聯——也許超新星的衝擊波是引發氣體塌縮的必要條件(或者肯定會有幫助)。這是一個有趣的反饋系統。

科學家不認為被測出的氙的同位素比例有什麼象徵意義。核合成產生的比率是由其微調和最初的狀態決定的。因此,這些比例可能會在太陽的混合過程中發生改變,很難去測量(也就是說 重的同位素可能優先落在太陽的中心)。科學家認為使用這些同位素作為如此特別的觀點的主要證據是不科學的。

曼紐爾博士列出了更多支持他的理論的證據來回答這個問題,並要求在這裡發表。所有理論都應該有權根據證據來判斷是否正確,然而,我們並不認為這裡是進行深入科學探討,並且將讓科學家們在太陽系形成領域開展工作,以解決曼努埃爾博士理論中更好的觀點。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. 熵-curious

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