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2006年02月16日 22:45
H2Oの誕生 その２
いろんな元素の合成 (参照Fig-1)
水素とヘリウム元素だけが存在するようになった宇宙には、星間雲など密度のムラがあるところが存在しています。そこでは引力により原子が集まり、さらに密度が高まっていきます。そして中心部では、温度や圧力が高まり、原子核や電子が再びバラバラになったフリー状態（プラズマ状態）になります。
水素の原子核同士は激しく衝突し、ヘリウム原子核を生成する核融合反応を起こします。中心部では水素より重いヘリウムの濃縮が起こり、さらに温度や圧力の上昇が起こります。ここでヘリウムによるコアが形成されます。
次に、そのヘリウムが温度上昇に伴い、燃え始めます。ヘリウムは、互いに衝突し合いながら炭素（C）及び酸素（O）を作っていく核融合反応が起こり、中心部に炭素と酸素からなるコアが形成されます。中心部の温度・圧力はさらに上昇し、炭素や酸素燃え始め、反応が組み合わされて、より重いネオン（Ne）やマグネシウム（Mg）が、さらにケイ素（Si）が、という具合に、次から次へと核融合反応によって元素が生成されていきます。そして重い元素は、それを主体としたコアを形成して行きます。
重い元素の生成反応は、ケイ素（Si）からの鉄（Fe）の生成で終点を迎えます。鉄の原子核は、エネルギー的に最も安定した原子核の状態にあるため、これ以上のエネルギー生成が起こらず、核融合反応は減速していきます。
星にはいろんな元素がたっぷりとあふれる事になりますが、
やがて星の寿命と共に宇宙に放り出される事になります。
酸素は、水素、ヘリウムについで存在量の多い物質となりました。この段階で、酸素は十分に存在し、そして水分子（H2O）の生成は可能となります。水分子は、きわめて安
定な物質で2000℃以上の高温でも分解されず、お互いが結合する環境は十分でした。従って宇宙では大量に存在する物質の一つになっていったと考えられます。
注）円の大きさに特別の意味付けはありません。
Fig-1 各種元素の合成の概要例
質量の大きな恒星（太陽よりも大）では、中心部での鉄の量が多くなり過ぎると、恒星を維持出来るだけのエネルギーの生成が困難となり、中心核は崩壊し大爆発に至ります。一瞬の大爆発により、巨大なエネルギーが生まれ、
これまでに生成出来なかったより重い元素（例えば銀（Ag）や金（Au）など）が生成されます。宇宙では、このような爆発がたびたび繰り返されているのです。爆発により水をはじめ重い元素を含めたガスやチリは、宇宙に飛散して行きます。そして新しい恒星や惑星の材料となっていくのです。宇宙にH2Oは豊富に存在していました。そして50億年位前に太陽系は誕生しました。
M◎ ：太陽の質量
主系列星：安定した核融合を行っている時期の星
例えば太陽
Fig-2 重い元素の供給過程概要例
参照文献等
・放送大学 「進化する宇宙（'05）」
投稿者 waterlife : 22:45 | コメント (0)
投稿者 waterlife : 2006年02月16日 22:45
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