מה ההרכב הכימי של רוב הכוכבים?

בגלקסיה שלנו, שביל החלב, חיים למעלה מ -400 מיליארד כוכבים בעלי בהירות משתנה. רוב הכוכבים הללו מתוארים כרצף ראשי, מה שאומר שליבותיהם ממיסות מימן ליצירת הליום. השמש היא כוכב רצף ראשי והרכבו הכימי מורכב בעיקר ממימן והליום עם כמויות זעירות של יסודות אחרים.

מימן הוא היסוד השכיח ביותר ביקום ומהווה שלושה רבעים מכל החומר. כוכבים נוצרים כאשר כמויות אדירות של גז ואבק קורסים תחת כוח הכבידה שלהם. רוב הגז הזה הוא מימן שהוא הדלק הבסיסי בו משתמשים הכוכבים ליצירת אנרגיה. במהלך היתוך מימן משולבים פרוטונים (חלקיקים תת אטומיים גרעיניים) על מנת ליצור הליום. תוצרי לוואי אחרים נוצרים גם בתגובה זו כמו אלקטרונים, פוזיטרונים (אנטי-אלקטרונים), קרני גמא ונייטרינים. נייטרינים הם רוח רפאים כמו חלקיקים שלא מתקשרים חזק עם החומר ולכן בדרך כלל הם בורחים מהשמש. התנגשות החלקיקים הנותרים עם האטומים שמסביב מובילה לחימום השמש.

הליום הוא היסוד השני בשכיחותו ביקום והוא מרכיב עיקרי בכוכבי רצף ראשי כמו השמש. הליום מצטבר בליבת הכוכבים כתוצאה מהיתוך גרעיני מימן. הליום מהווה כ -27% ממסת השמש.

כאשר רמות המימן בתוך ליבת הכוכב מתרוקנות, תגובת ההיתוך הסטנדרטית כבר לא יכולה להתרחש. זה מוביל לירידה בכמות האנרגיה שמקרינה החוצה והליבה הכוכבית קורסת ומגבירה את הטמפרטורה והלחץ. כאשר הטמפרטורה מגיעה ל 200 מיליון קלווין, היתוך הליום מתאפשר. שלושה גרעיני הליום מתמזגים ליצירת אטום פחמן יחיד.

איחוי של ארבעה גרעיני הליום יכול לשמש ליצירת אטומי חמצן. זה קורה בכוכבים שניצלו את אספקת המימן שלהם בתוך הליבה. תהליכי היתוך נוספים יכולים ליצור אלמנטים כבדים יותר כמו סיליקון, מגנזיום ונתרן. עם זאת, שפע האלמנטים הללו ברוב הכוכבים הוא נמוך מאוד ומהווה פחות מאחוז אחד מהמסה. היתוך בתוך כוכבים יכול להסביר רק יצירת אלמנטים עד מסת הברזל. מעבר לכך, תהליך ההיתוך משתמש באנרגיה ולא יוצר אותה. האלמנטים הכבדים שנותרו מעבר לברזל נחשבים כמזויפים בקריסת כוכבים כבדים - תהליך המכונה סופרנובה.