現在問題來了,為什麽地球上鐵元素的含量雄踞金屬類元素的首位呢?這個問題的答案涉及核物理學領域的知識。
不同種元素互相組合就可以形成新的物質,為了獲得有用的物質,生物學家和化學家們日夜操勞,各自進行元素組合嚐試——化學反應。但是,單憑化學反應,燒瓶裏不會出現原料中沒有的元素,也不可能憑空產生全新的元素。第一章闡述過煉金術士們曆經數千年的奮鬥,連一粒金沙都沒“煉”出來。
我們的身體也是由各種元素構成的,這些碳、氧、鐵等物質到底是從哪裏來的呢?答案就存在於宇宙的星空之中。類似太陽之類的恒星內部溫度超過1 000萬℃,在這種超高溫的環境下,原子核之間相互融合,從而產生了全新的元素。現在,我們的太陽正處在將氫原子融合成更大粒子的過程中。
在巨型的老齡恒星內部,正進行著將質量更大的元素融合成重元素的步驟。不過,元素的質量並非無限增大,超過一定質量之後元素的原子核處於不穩定狀態,導致新元素的產生陷於停頓狀態。這條分界線就是鐵元素,26個質子和30個中子組成的鐵原子核是元素中最穩定的結構之一,小於鐵或大於鐵的原子核均不穩定。這就是地球上鐵元素含量遠遠高於其他金屬類元素的最大原因。
老齡巨型恒星截麵圖
那麽,比鐵元素更重的元素是怎樣產生的呢?關於這一點,過去的學術觀點認為,當巨型恒星到了生命的最後時刻就會發生大爆炸,也就是在超新星爆炸時會產生大量比鐵元素重的元素。近年的研究成果認為,像中子星這樣的高密度星體發生碰撞、融合之際會產生比鐵元素更重的物質。也就是說,今天地球上的金、銀以及我們體內的鋅、碘等重要元素,均來自遠古的星塵。