超新星爆发的机理是什么？
同样是超新星爆炸，其实也有很大的不同，主要体现在恒星的质量之上。要了解这些之前，我们先搞清楚恒星以及它们的燃烧机制。恒星的燃烧机制恒星的燃烧机制和我们平时烧个东西是两码事。恒星内部的燃烧机制是核聚变反应。这是由于恒星的质量都比较巨大，比如太阳，太阳占据整个太阳系质量的99.86%。巨大的质量就会产生巨大的引力。
太阳的中心就会因为引力的原因，被压得温度特别高。太阳内核的温度可以达到1500万度。 我们都知道，高温高压下，物体的状态会发生变化，通常有固态、液态、气态。但是达到像恒星内核的温度时，物质不再是这三种状态了，而是等离子体。说白了，就是里面没有完整的原子结构，而是电子和原子核到处乱动。按理说，原子核是带正电的，所以原子核之间会受到库伦斥力的排斥，不容易发生反应。
我们在引爆氢弹时，通常是利用原子弹产生的高温来引爆氢弹的核聚变。虽然恒星的内部温度都很高，但距离引爆核聚变反应还有一些距离。好在有量子隧穿效应的存在，就会有一定的概率发生核聚变反应，这个概率是极其低的。一对氢原子核要10亿年才有可能发生一次核反应。但因为恒星巨大，粒子数够多，才可以引发恒聚变，但速率并不会太快。
因此，恒星内部进行的是“温和”的核聚变反应，不会像氢弹那样一下子全炸了。宇宙中元素的丰度，70%左右都是氢，剩余的大部分是氦，只有不到1%是其他元素。因此，构成恒星的主要都是氢和氦。一开始的核聚变都是氢核聚变，氢核也就是质子。有两个反应链，一个叫做质子-质子反应，一个叫做碳氮氧循环。整个过程都是氢核通过核聚变反应生成氦-4核。
恒星的死亡根据恒星的质量不同，恒星的一生也会非常的不同。质量只有0.08个太阳质量~0.5个太阳质量的红矮星，一生只能文火慢炖，主序星时期很久很久，氢烧完之后，由于引力不足以让温度进一步升高引发氦的核聚变，因此，氢烧完后只能等着凉凉，最后成了黑矮星。而质量更大一点的恒星，比如：质量在0.5~3倍太阳质量的恒星，就会比红矮星更进一步，在引力的作用下，点燃氦的核聚变反应，生成碳、氧。
变成一颗红巨星，氦烧完之后，引力对核心作用产生的温度不足以引发碳、氧核聚变反应，它们的最终宿命就是一颗白矮星。质量再大一些的恒星，比如：3-8倍的太阳质量的恒星。它们在末期还能够引发碳、氧核聚变反应，生成镁、硅、磷、硫等。其中碳的核聚变反应速度就超级快的，可以说是一闪而过，连一秒都用不到，整个过程被我们称为碳闪。
因为碳的燃烧速度是在太快，所以，此时恒星的外壳会被炸开，这就是Ia超新星爆炸的一种。在爆炸的过程当中，恒星的物质会被抛洒到太阳当中。如果恒星的质量比较小，那只留下一个质量很小的内核，最后形成白矮星；如果恒星的质量比较大，就会炸得啥都不剩。在这种情况下，还有另外一种更常见的，这个恒星旁边有一颗伴星，当它形成白矮星时，而伴星发展到红巨星，这时候主星就会通过引力将伴星的质量吸积到自己身上，获得了多余的质量之后，达到引爆超新星爆炸的条件，于是就炸开了。
当然，上面这些还不是最猛的。更猛的是质量大于8倍太阳质量的恒星。它们不会发生碳闪，而可以让燃烧碳进行得很平稳，碳燃烧完之后产生镁、硅、磷、硫，氖，钠等，这时候这些恒星的内核一般都能达到10亿度左右，而氧燃烧生成硅、磷、硫。后来，当碳氧烧完之后，在引力作用下，内核继续升温，达到20亿度时，会继续燃烧镁、硅、磷、硫，氖，钠等原子核。
继续下去，温度达到35亿度时，就会光裂变反应硅燃烧。紧接着硅燃烧的产物还会和氦聚合成更重的原子核。最后，会产生铁。不过这里补充一句，很多人以为此时恒星内部只有铁，其实这并不对，其实此时还有少量的钴、镍、铜、锌元素。所以，这些恒星内部是存在比铁原子序数更大的原子核。而铁原子核是比结合能最大的元素，它的核聚变不仅需要外接提供能量，而且产生的能量很少。
因此，到了“铁”这里就基本上到头了。而此时，这类恒星的温度还会进一步上升，当达到40亿度时，光子就会获得特别高的能量，然后传到铁原子核内部，将铁原子核击碎，并释放出大量的质子和中子，质子遇到电子后，就会发生结合成中子，释放出中微子。由于引力特别大，因此这些物质在引力的作用下迅速坍缩，核心要么成了一个中子星要么就是黑洞。
超新星爆炸产生多少黄金和铁？
▲超新星爆炸所产生的黄金无法用数字统计，仅落入地球的非洲地区和其它地区零散不好统计它。爆炸产生的铁都落在了澳大利亚和巴西等地。这样的数据带提问者自己去统计吧！不要让大家为你一辈子挣得少的可怜几两真金白银去劳神。也可以到美国黄金库房看一看，至于说美国不让你进去你自己想办法哟！它会让你怀疑人生。1939年，一群宝藏在英格兰东部萨顿胡的一艘船的残骸中被发现。
它包括41件物品由纯金制成，其中有一顶漂亮的头盔。当他们被清洗的时候，他们看起来和1300年前他们被埋葬的时候一样好。黄金因其稀有而美丽，长期以来一直受到人们的崇拜。它仍然美丽，因为它不腐蚀，或不生锈，在空气中或在地面。因为黄金非常珍贵，所以被称为贵金属。它曾被用来制造硬币，但如今主要用于制作珠宝。通常情况下，其他金属(如铜)会被加入其中以制造更硬的合金。
许多金属都能锤成形状。我们说它们是可塑的。黄金是所有金属中可塑性最强的。它可以被打成片金箔，薄到一万个薄片堆在一起只有1毫米厚。黄金也是最具延展性的金属，这意味着它可以被拉成很细的金属线而不断裂。▲除了地球之外，其他天体上有黄金吗？据天文学家探明，宇宙中的狮子座向西并可以看到它其中有一颗表面被黄金覆盖的黄金星球，它就是巨蟹座K星。
这个星球大小约是太阳的三倍，是一颗呈蓝白色的恒星，叫做“巨蟹座K星”。据估计，它的黄金含量达到该星质量的十万分之一，也就是说，比太阳上的黄金含量高出100万倍。这颗恒星不仅含金量丰富，而且黄金矿分布均匀，堪称“黄金星球”。它的内部表面构成表面覆盖黄金，黄金量最少也在1000亿吨以上，估算至少是地球上黄金总量的数百万倍，这个星球是由美国英国跟欧洲经济共同体联合发射的一颗国际紫外线探测卫星探测到的，利用特殊的卫星装置探测到了它，它可以观察星球的短波紫外辐射，许多重金属的光谱线是落在短波紫外辐射波段内的，所以能了解到这个星球上的主要金属含量，理论上来说这个星球不可能靠着自身的能量产生那么多黄金。
科学家们分析，那上面的黄金是有一个更大的星球发生爆炸后被这个星球吸收所形成的。巨蟹座可以星距离地球2500光年，即便是使用光伏太空飞船前往往返也需要若干年。现代天文学家研究的范围已达到100亿光年以上的宇宙空间，所以这颗遍地黄金的星球还是地球的近邻呢！但由于它发出的光微弱黯淡，人们用肉眼是看不见它的。
超新星会在特定质量下爆炸，此外有特殊的例子么？
天文爱好者们应该知道，白矮星大多遵循着一些相当具体的“规则”。比如一旦它们超过一定的质量限制，就会爆炸形成一颗亮度和时间可预测的超新星。然而加州理工学院的天文学家，却发现了一个让他们难以解释的奇怪案例。一项新研究指出，一颗名叫 G299 的 Ia 型超新星，曾以比当下设想的更低质量时爆炸。G299 资料图（来自：NASA / CXC / U.Texas，via New Atlas）白矮星是类似太阳的恒星，在生命末期所经历的一个阶段。
在耗尽其燃料供应后，这些恒星会将外层剥落，抛洒到行星状星云中，并留下一个昏暗的核心，这就是白矮星的形成。然而在某些情况下，这些残余物也会在后续发生爆炸 —— 尽管科学家一直认为它有一个明确的质量限制，吵过后就会使白矮星发生爆炸。1930 年，印度天体物理学家 Subrahmanyan Chandrasekhar 确定了这个限值为 1.4 倍太阳质量。
其一直被普遍认同，直到现在。因为加州理工的一支天文学家团队，已经发现了某些例外。据悉，团队调查了 Chandrasekhar 的极限，并发现了一个意想不到的模式 —— 一颗古代白矮星，曾以更小的质量爆炸。而随着时间的推移，爆炸开始发生在更大质量的案例中。在夏威夷 Keck II 望远镜的帮助下，研究团队证实了这一发现。
于是他们开始研究古代星系 —— 那些在宇宙“大爆炸”后大约 10 亿年间、显著停止生成新恒星的星系。结果发现，这些星系中的恒星，似乎比往常设想的镍含量要少得多。奇怪的是，当白矮星爆炸时，本该会形成更多镍和铁之类的重元素，并继续借此孕育未来的恒星。然而较低浓度的镍元素含量，表明了诞生这些恒星之前的白矮星，其实是在较低的质量下爆炸的 —— 与我们的太阳质量差不多 —— 也正因为如此，Chandrasekhar 的极限才低了那么多。
首席研究员 Evan Kirby 表示 —— 我们发现，在早期宇宙中，白矮星在较低的质量下爆炸，而不是在宇宙的生命后期爆发。然而目前，我们并不清楚是什么因素推动了这一变化。鉴于了解白矮星的爆炸，也是理解我们所在的宇宙的一个关键，未来还有许多谜题在等待着我们去揭开。当白矮星和超新星非常一致的时候，总能达到相同的最大亮度，并在黯淡前持续相同的时间 —— 这种事件就被称作 Ia 型超新星。
它们非常均匀，亮度接近标准烛光，可用于距离的测量。Kirby 补充道：“我们将 Ia 型超新星的亮度称作‘标准烛光’，如果你瞄一眼远处的蜡烛，它会看起来比近距离的那枚更暗。反之，若你知道了它的亮度，就可反推出大致的距离”。在计算宇宙膨胀速度等方面，借助 Ia 型超新星是一项相当实用的方法。研究宇宙学的朋友，一直在使用它。
现在最重要的，是了解它们的来源，并描述产生产生这些爆炸的白矮星。接下来，Cal-tech 研究团队计划对其它重元素（如锰的浓度）展开研究，以便为这项调查结果提供更可信的理论支撑。有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《天体物理学》杂志上。原标题为：《Evidence for Sub-Chandrasekhar Type Ia Supernovae from Stellar Abundances in Dwarf Galaxies》。
如果超新星爆炸的话，会不会炸掉星核呢？有何依据？
这要视情况而定，大部分超新星爆发都会留下核心，只有一种十分罕见的超新星才会完全炸毁。关于这一点，需要知道超新星是怎么来的。无论是哪一类超新星，它们最初都是恒星。在恒星演化周期的大部分阶段，恒星中的两种力量使其维持动态平衡。一种是引力，恒星的质量很大，这会使恒星不断向中心坍缩。另一种是辐射压，恒星内部进行核聚变反应会向外释放出辐射压。
这两种力量处于动态平衡，恒星结构保持稳定。但到了恒星演化周期的末期，由于辐射压降低，将会使引力坍缩作用处于上风，导致内部被重力压缩为致密的天体，外部则会发生超新星爆发。最终，核心部分会被挤压成中子星或者黑洞，并不会完全炸毁。另一方面，如果恒星的质量较小，最终它们不会发生超新星爆发，而核心则会坍缩为白矮星。
为什么第26号铁元素会引爆超新星？地球上那么多铁会很危险吗？
为什么第26号铁元素会引爆超新星？地球上那么多铁会很危险吗？恒星和行星中铁元素的形成机制有差别，铁是恒星生命向终点进发的临界点，而对于行星来说是物质循环的重要组成部分，对于生命的形成和发展也具有重要作用。因此，铁能触发超新星产生爆炸，但不会对行星运行产生任何影响。不同质量的恒星最终的核聚变产物会有差异恒星内部之所以能够进行核聚变，来源于恒星形成初期，周围大量气体物质和星际尘埃不断聚合的结果，随着吸积物质的逐渐增多，内核引力逐渐增大，引发重力坍缩，加剧物质碰撞，温度持续上升，压力不断加大。
当达到1000万摄氏度左右时，就会激发最轻元素氢原子的核聚变反应，四个氢原子通过链式反应形成一个氦原子，并且释放光子和能量。而维持恒星能够稳定运行的关键，则是由内部的核聚变产生向外的辐射压，与恒星外壳向内重力的平衡性所决定。当恒星内部温度太高、压力太大，则向外的辐射压就会超过重力影响，引发物质大量喷发，恒星就会有几率发生爆炸。
当内部参与核聚变的物质数量减少时，温度降低，核聚变程度减弱，向外的辐射压减小，向内的重力作用就会占据主导地位，引起外壳物质的向内坍塌。在坍塌的过程中，由于外壳拥有一定量的可以参与核聚变的物质，这些物质的加入可以重新提升核聚变程度，或者激发新形成物质进行新一轮的核聚变反应，生成新的聚变产物，从而推动内核压力重新上升、温度重新升高，向外的辐射压提升，使恒星得以保持原来的形状和大小。
从最轻的氢元素开始，能够激发后来新产生元素再进行核聚变，所需要的温度是不断提升的。对于质量较小的恒星，由于参与核聚变的总物质量较少，即使发生坍缩，也不足以支撑新形成元素的核聚变，那么恒星的演化历程就结束了，比如太阳是一颗质量处于中等左右的恒星，其核聚变只能达到碳或者氧的级别，后期新元素的形成所需要的高温环境，太阳达不到这个要求，因此最多在聚变到氧的地步之后，恒星内部的核反应就逐渐中止，形成白矮星慢慢冷却。
而对于质量较大的恒星，由于参与核聚变的物质来源比较丰富，内核的温度会达到很高，可以支撑后续的核反应接着进行，因此根据相应的质量级别，可以在恒星表面逐渐形成除氢、氦、碳、氧之外的圈层结构，比如氖、钠、镁、硅、磷、硫等等，一直可以进行到铁元素。当进行到铁元素之后，由于铁的比结合能在所有元素中是最高的，要触发其核聚变反应，其输入的能量要比输出的能量还要高，因此恒星到达这一步之后，其内核就不能再产生更高的温度，也就标志着大质量恒星迈入了晚年的行列。
铁元素为何能激发超新星爆炸大质量的恒星最后在聚变形成大量的铁元素之后，会形成一种元素分层分布的洋葱结构，中心为铁核，向外依次为硅层、镁层、氧层、碳层、氦层、氢层。当聚变形成的铁核质量超过钱德拉塞卡极限（1.44倍太阳质量）时，就会引发铁核的坍缩，重力势能被释放，部分铁原子重新被离解为氦原子，外层电子在巨大压力下被压进氦核，开启恒星中子化的进程，同时释放大量中微子。
而在此过程发生之后，继续进行恒星的演化，即由坍缩引发的爆炸。当坍缩的外层物质在向内核移动的过程中，遇到处在向中子化方向发展的内核时，就会产生超能量的激发波，激发波向外层进行反弹，将恒星外层的物质瞬间剥离，从而出现光度迅速上升、恒星物质大量散发的爆炸现象，也就是我们常说的超新星爆炸。当然，恒星产生爆炸的原因，也不全是由于铁核的坍缩，还有一种情况是失控的热核反应，在核聚变产生过程中（还没有进行到铁），由于引力值大于向外的辐射压，星体发生坍缩时，没有被完全释放的引力能有一部分转化为热能，使得星体温度迅速升高，达到碳、氧等元素的核聚变温度，产生失控的热核反应，继而高温带来极大的热压力，使简并压失去作用，从而在很短的时间内，失控的核聚变释放的高能超过了引力能，推动恒星体积急剧膨胀，最终以星云的形式遗漏在宇宙空间中。
两颗处于演化末期的恒星如果碰撞，同样也会在聚合过程中重新激发这种失控的热核反应，最终如果超过钱德拉塞卡极限后引发爆炸现象。地球上的铁是怎么来的？在地球的圈层中，铁元素的含量是不一样的。在最上层的地壳中，铁元素的丰度排位第四，仅次于氧、硅、铝；地幔中的主要元素为氧、硅、铁、镁等，其中铁、镁的含量较地壳有明显的提升；而到达地核之后，主要成分变为了铁和镍，总质量达到了地球的三分之一。
由于地球不是恒星，内部的铁不可能是核聚变的最终产物。经过科学家们的研究表明，地球内核中的铁是在地球刚诞生之时就已经存在了，刚当时聚合形成太阳系中各类星体的物质，来源于上一代巨大质量恒星的超新星爆发，将核聚变的众多产物全部抛洒到这片区域，形成了星际物质浓度相对较高的星云空间。当时在太阳周围，这些物质在相互碰撞之下聚合形成行星雏形。
其中地球的前身就属于这些行星的雏形之一，再通过吸聚更多的星际物质逐渐形成了一个高温炙热的岩质行星，而铁元素由于原子量较大，在引力的作用下不断向地核沉积移动，最终演变成现在以铁元素为主的行星内核。总结一下铁元素由于比结合能最高，如果发生核聚变，所需要的能量要比释放的能量多，即使是大质量的恒星，也提供不了铁核聚变所需要的巨大能量，因此恒星的演化只能到铁元素为止，这时恒星由于失去了向外的辐射压，就会发生剧烈的坍缩现象，外层物质与中子化倾向的内核发生激烈碰撞，产生强烈的激发波，将恒星外层物质猛烈地喷出，引发超新量爆炸。
文章TAG：求大手普及超新星爆炸的原理 超新星为什么会爆炸 大手 普及 超新星
