核融合反応が進み最終的に鉄が生成され超新星爆発を起こしますが、爆発を起こしたとき、生成された鉄は宇宙空間へ放り出されるのでしょうか? それとも爆発の際に何かに変化するのでしょうか?

天文、宇宙42閲覧

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地球における元素としての鉄の多さを見ても分かる通り、超新星爆発では大量の鉄も宇宙へ振り撒かれます。 恒星の核融合の最終産物である鉄が恒星の中心にある程度溜まるとそれが潰れて星が爆発します。このとき中性子星ができますが鉄のコア全部がそれに変化するわけではないので、余剰分は放出されることになりますね。 どうして鉄全部が中性子に変化しないかというと、その変換がめちゃくちゃ速いからです。ヘリウムから炭素ができ、炭素から酸素へ、酸素からケイ素、ケイ素から鉄、という順番で進むこの最後のステップはたった1日で進んでしまう。たいへん広い範囲で鉄が形成されていったのちに爆発に関与するのはその中心の一部(と言っても半径1万キロ程度はあります)なので、多くの鉄が爆発に伴って放出されます。 また、超新星化に伴って合成される元素、ほかに星を輝かせる反応(r過程)以外の核融合の経路(s過程)も存在しますから、実にさまざまな元素が爆発と共に発生します。

鉄のコアを生成した恒星が迎えるのは、重力崩壊型超新星爆発、です。 爆発に伴って、当然、核融合反応は生じ、形成されていた鉄も反応して、宇宙に爆散します。鉄より重い元素も生成されて、宇宙空間に爆散します。 その過程は複雑で、未解明な点が多いです。 物理学会誌(2015)に解説があるので、貼っておきます。難しいですよ。 https://www.jstage.jst.go.jp/article/butsuri/70/3/70_KJ00009878130/_pdf/-char/ja 平易な説明として、天文学辞典より、r-プロセスの説明も貼っておきます。 https://astro-dic.jp/r-process/

超新星爆発は、星が自身のエネルギー供給を尽くし、重力の圧力に屈すると発生します。その結果、星の内部では素粒子が反跳し、ショックウェーブが放出されます。 爆発中に、星の内部で生成された鉄は、その他の様々な元素と共に宇宙空間に放出されます。この過程で、より重い元素(鉄よりも重い)が核合成されることもあります。この現象は、r-過程とs-過程と呼ばれ、超新星爆発によってのみ生じます。 従って、超新星爆発は、既存の鉄を宇宙空間に放出し、さらに新たな元素を生成する重要な役割を果たします。この過程によって、地球を含む全ての惑星や生命に必要な元素が生成されます。