当恒星消亡时，它们会将内核中产生的元素扩散到太空中。但是，空间中的其他物体和过程也会产生元素。最终，这些“恒星物质”在巨大的碎片云中分散在星系中。后来（有时是几百万年之后）它定居在了行星上。那么，在某个遥远的星球上，元素生成和沉积之间缺失的环节是什么？
上图：中子-中子星合并，是地球上发现的元素的重放射性同位素产生的一种方式。
多年来，研究人员一直在问自己这个问题，他们试图弄清楚像锰、铁和钚这样的重元素是如何在地球上出现的。事实证明，它们是在不同的过程中形成的，通常是在银河系的不同部分。然而，人们在地球海床上发现了它们的分层分布。这意味着它们几乎同时到达，尽管它们的起源不同。
来自英国赫特福德大学和匈牙利天文与地球科学研究中心 Konkoly 天文台的科学家们，将一些理论和计算机模型结合起来，模拟元素如何在太空中运动。他们得出的答案是：来自遥远事件的元素被超新星激波带着，就像冲浪者在冲浪一样。
重元素：从核合成到深海开采
为了理解这个过程，我们有必要快速浏览一下这些事件。首先是II型超新星。它们发生在超大质量恒星死亡时。它的质量至少是太阳的8倍。这些恒星在其核心融合了越来越重的元素（比如碳）。当它们开始生产铁时，它们没有足够的能量来维持生产线的运转。所以，核心坍缩，然后一切都在超新星爆炸中迅速向外膨胀。这足以让它的重元素在太空中飞驰。
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上图：SN 1987A，II-P型超新星的一个例子。这可能会产生更重的元素，如铁和其他元素。
接下来是Ia型超新星。这发生在双星中。主序星的物质吸积到它的搭档白矮星上。当太多的物质积聚时，就会发生爆炸。这就导致了重元素的“核合成”，包括锰。
上图：白矮星以伴星为食的插图。这将导致超新星爆炸，产生更重的元素。
另一个可能产生重元素的灾难性事件是两颗中子星的碰撞（或合并）。当它们螺旋向对方靠近并最终相撞时，它们会释放出大量中子。这些原子反过来会轰击附近的原子。这个“r 过程”事件很快就会产生重元素，比如钚。
不知何故，所有这些来自不同来源的物质几乎同时来到了地球。科学家们于2021年在海底的放射性同位素沉积物中发现了令人费解的证据。它们不是在地球上正常形成的，也不是在大约45亿年前太阳系诞生时形成的。它们一定来自其他地方。
上图：中子星合并的构想图。这个过程也会产生沉重的元素。
从那里到这里获取元素
为了让产生的“恒星物质”最终出现在任何恒星系统的任何世界上，需要有一个一致的全星系“递送服务”。这个概念引起了赫特福德大学小林千树（Chiaki Kobayaski）博士的兴趣，他说：“我多年来一直在研究元素周期表中稳定元素的起源，但我很高兴能在这篇论文中取得关于放射性同位素的结果。它们的丰富程度可以通过太空中的伽马射线望远镜测量，也可以通过挖掘地球水下的岩石来测量。”
研究负责人本杰明·韦梅耶（Benjamin Wehmeyer）表示，小林指的这些岩石来自于对地球海洋的水下探索。他们创建了计算机模型，显示几乎连续的超新星冲击波可能是一种可行的运输机制，可以将这些元素运送到地球（或其他行星）。他说：“我们的同事从海底挖出了岩石样本，将它们溶解，放入加速器中，一层一层地检查它们成分的变化。通过我们的计算机模型，我们能够解释它们的数据，从而找出原子在银河系中的确切移动方式。”
建模工作表明，同位素可以通过超新星冲击波在星系的大片区域传播。这些前沿扫描了来自不同站点的元素集合。
对系外行星的影响
在天文学家开始大规模研究可能存在生命的系外行星时，理解这一传递过程尤为重要。了解它们的元素组成是了解生命存在可能性的一大步。
本杰明·韦梅耶说：“这是向前迈出的非常重要的一步，因为它不仅向我们展示了同位素如何在银河系中传播，而且还向我们展示了它们如何在太阳系以外的行星上变得丰富。这是非常令人兴奋的，因为同位素丰度是决定系外行星是否能够拥有液态水的一个重要因素，而液态水是生命的关键。在未来，这可能有助于确定我们银河系中哪些区域可以找到宜居的系外行星。”
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