天文|惊喜：宇宙中第三常见的元素与你所认识的不一样( 二 )
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图源：NASA
在超过数十亿年的时间里 ， 恒星的产生和死亡的过程在不断重复 ， 尽管逐渐充斥着越来越多的原料 ， 现在大量的恒星通过我们熟知的C-N-O循环来融合氢 ， 而不是简单地融合氢成为氦 ， 随着时间的推移来平整碳和氧的数量（以及有些较少的氮） 。
除此之外 ， 当恒星经历氦融合形成碳时 ， 额外的氦原子也很容易形成氧（甚至加上更多的氦于氧中还能够形成氖） ， 发生一些我们微不足道的太阳在红巨星阶段下会发生的变化 。
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图解：太阳 ， 它会变为红巨星（与大角星类似的橙色恒星） ， 图中是大角星与最大的红超巨星心宿二 。 图源：Wikipedia
但恒星存在一个致命性的行为使碳元素成为宇宙方程中的失败者：当恒星足够大使得碳元素开始融合——出现形成类型II超新星的需求——这个过程使得碳近乎完全转变为氧 ， 当恒星准备好爆炸时这个过程能显著地制造比碳更多的氧气 。
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当我们看着超新星残留物和行星状星云——分别是非常巨大的恒星残留物和类日恒星——我们发现在每种星云中都会发生氧气过剩然后超过碳 。 我们还没发现有其他更重的元素有接近的情况！
是的 ， 氢仍以极大的余量成为头号元素 ， 氦也以非常大的数量作为二号存在 ， 但在所有剩余的元素中 ， 氧是强有力的三号 ， 紧接着碳是四号 ， 然后氖是五号 ， 氮、镁、硅、铁、硫分列六、七、八、九、十号 。
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图解：在太阳系中观察得到的现代元素丰度 。 图源：Wikipedia
更远的未来会怎样？
在足够长的时间内 ， 这个时间至少是现代宇宙年龄的上千倍（更有可能是数百万倍） ， 恒星持续形成直到燃料被释放于银河系空间或尽其所能地被完全燃烧 。 当到了这个时候 ， 氦可能最后取代氢作为最丰富的元素 ， 或者如果能有足够的氢从融合反应中分离出来 ， 氢仍旧是头号元素 。 在更长的时间尺度内 ， 未被我们的星系释放出来的物质可能会一遍又一遍融合在一起 ， 那么碳和氧可能甚至会在某一天超过氦 ， 我们现在的三号和四号元素最后会突破前两位也有可能？
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图解：这两个棕色的小不点在难以想象的很长的时间内会合并在一起形成一个恒星 ， 也许最后在足够长的时间 ， 它的主体会开始融合反应 。 图源：NASA
最重要的事就是坚持不懈 ， 因为这个宇宙仍在变化！氧现在是宇宙中丰度第三的元素 ， 在非常非常遥远的未来 ， 它甚至有机会随着氢元素（然后可能是氦元素）从高位下落而进一步上升 。 每次当你呼入氧气并感到满足时 ， 要感谢在我们之前存在过的所有恒星：他们是我们能拥有氧气的唯一原因 。
作者: Ethan Siegel
FY: Miss K
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