太陽系來自於超新星爆炸,那麼為什麼現在太陽系主要質量還是氫氦等輕元素?


事實上,太陽系中只有2%左右的質量是來自於上一代大質量恆星爆發成的超新星,其餘98%的質量均來自宇宙極早期的太初核合成所形成的氫、氦和鋰。宇宙元素最多的是氫,質量佔比約為75%,其次是氦,質量佔比約為25%。因此,太陽系的主要成分是以氫和氦為主。

另一方面,恆星並不會完全把氫元素聚變成更重的元素,這是因為核聚變反應只能發生在高溫高壓的核心區域,這一部分的最外圍距離中心一般不超過恆星半徑的四分之一。因此,恆星的大部分區域是不會進行核聚變反應,直到最後爆發成超新星,也只會產生一小部分的重元素,其餘主要仍然是氫和氦。太陽經過近50億年的核聚變反應之後,氫元素的佔比仍然高達73.5%。即便再過50億年後太陽演化到最後階段,氫的損耗量仍然非常少,那時的氫元素佔比還是能夠達到73%。宇宙誕生之初並沒有產生重元素,這些元素都是在大質量恆星內部及其超新星爆發的過程中形成,我們太陽系中的重元素就是來自於上一代的大質量恆星,但其實這部分的質量相對於氫和氦佔比非常少。

太陽系的前身是一塊跨度數光年的太陽星雲,主要成分為氫和氦,它們幾乎都是在宇宙極早期形成。在太陽星雲的附近發生了超新星爆發,衝擊波擊中這片星雲,注入了一些重元素,並導致星雲發生引力坍縮,最終形成了整個太陽系。因此,太陽系中的氫和氦幾乎都是來自於宇宙大爆炸的最初時刻,只有一小部分的重元素是來自於大質量恆星的超新星爆發,所以太陽系的主要質量是來自於氫和氦。


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