ما العناصر التي يتكون منها النجم

العناصر التي يتكون منها النجم

• غاز الهيدروجين
• غاز الهيليوم
• غاز الأكسجين والعناصر الأخرى
• الكربون
• النيون

ما العناصر التي يتكون منها النجم ؟ الإجابة هي عناصر كيميائية موجودة على كوكب الأرض، والمكون الغالب على التكوين هو غاز الهيدروجين فيوجد بنسبة 90% تقريباً من تكوين النجم، يليه غاز الهيليوم -هاذان الغازان نادران نسبياً على كوكبنا ويُعدا الأخف وزناً في الجدول الدوري- بينما تُمثل العناصر الأخرى 0.1% فقط؛ من بينها: غاز الأكسجين، يليه الكربون، والنيون، والنيتروجين،

والسيليكون، والماغنسيوم، والصوديوم

فعلى سبيل المثال في نجم مثل الشمس هناك ذرة أكسجين واحدة لكل 1200 ذرة هيدروجين، تأخذ النجوم العناصر الأخف وتحطمها معاً لتكوين عناصر أثقل في عملية تسمى الاندماج، لذلك فهي مسئولة عن تصنيع وتوزيع العناصر الثقيلة مثل الكربون والنيتروجين والأكسجين،

علاوة على ذلك يمكن أن يختلف التكوين والتركيب الكيميائي للنجوم بشكل كبير اعتماداً على أعمارهم أو على مكان وجودهم في المجرة، ومن العناصر التي يتكون منها النجم ما يأتي: [1]

غاز الهيدروجين:

إذا سألنا ما العناصر التي يتكون منها النجم ؟ يجب أن نذكر غاز الهيدروجين أول شيء، فهو من أهم العناصر التي تتكون منها النجوم، كما أنه العنصر الأكثر وفرة في الكون،

ويوجد بنسبة تقارب 90% من تكوين النجوم،

تتشكل النجوم عندما تنهار كميات هائلة من الغاز والغبار تحت تأثير قوتها الجاذبية، وبالطبع يكون غالبية هذا الغاز هيدروجين؛ لأنه يُعد الوقود الأساسي الذي تستخدمه النجوم لتوليد الطاقة. ويحدث ما يسمى باندماج غاز الهيدروجين؛ فيتحول النجم إلى نجم آخر أكبر وأكثر سخونة ولمعاناً.

قاعدة عامة (كلما كان النجم أكبر، كان عمره أقصر)، عندما يدمج النجم كل الهيدروجين الموجود في قلبه فإن التفاعلات النووية تتوقف؛ لأن استنفاذ أحد اهم العناصر التي يتكون منها النجم يؤدي إلى حرمانه من إنتاج الطاقة اللازمة له، وبعدها يبدأ قلب النجم في الانهيار، ويرتفع الضغط بداخله، وتزداد الحرارة، ويصبح النجم أكثر سخونة،في تلك الأثناء لا يزال غاز الهيدروجين موجوداً خارج قلب النجم ومحيطاً به، كما أنه مستمراً في عملية الاندماج، ولكن النواة الساخنة تدفع الطبقات الخارجية للنجم للخارج؛ فتؤدي إلى تمددها وتبريدها ويتحول النجم إلى عملاق أحمر وبهذا يمكن القول في الهيدروجين يتحكم في مصائر وأنواع النجوم.[3] [2]

غاز الهيليوم:

إذا سألنا ما هو أكثر عنصر يتكون منه النجم ومتوفر بكثرة بعد غاز الهيدروجين؟ ستكون الإجابة بالطبع غاز الهيليوم ثاني أكثر العناصر وفرة،

وعامةً تبلغ نسبته ما يقارب 10% من تكوين النجم،

وهو مكون رئيسي في مراحل تكون أي نجم مثل الشمس، ويمثل غاز الهيليوم ما يقرب من 27% من كتلة الشمس.

يتراكم غاز الهيليوم في قلب النجم نتيجة اندماج الهيدروجين النووي،

في الوقت الذي يحدث فيه هذا الاندماج؛ يُجمع بين البروتونات (الجسيمات النووية دون الذرية) من أجل تكوين غاز الهيليوم، تنشأ أيضاً منتجات ثانوية أخرى في هذا التفاعل مثل الإلكترونات، والبوزيترونات (الإلكترون المضاد)، وأشعة جاما، والنيوترينوات.

غاز الأكسجين والعناصر الأخرى:

يمكن أن يحدث

اندماج 4 أنوية من الهيليوم لتكوين ذرات غاز الأكسجين،

وهذا يحدث في النجوم التي يكون مخزون الهيدروجين في قلبها مُستنفذ، كما يمكن لعمليات الاندماج الإضافية أن تُكَوِن بعض العناصر التي يتكون منها النجم، وتكون تلك العناصر أثقل ونسبتها منخفضة جداً، فتشكل أقل من 1% من كتلة النجم؛ من أمثلة هذه العناصر: السيليكون، والمغنيسيوم، والصوديوم. [2]

الكربون:

يُصنع الكربون في كل النجوم ذات الكتل المنخفضة والنجوم الضخمة بالمناطق الداخلية العميقة الساخنة، إذ تندمج 3 أنوية من الهيليوم لتكون ذرة كربون، وعدد كبير من النجوم يتحول إلى قزم أبيض، وعندما تموت تلك النجوم يحدث انفجار ضخم اسمه المستعر الأعظم، فتقذف النجوم رمادها الذي يحتوي على كربون في البيئة المحيطة. [3]

النيون:

بعد استخدام الهيدروجين واستهالكه داخل النجوم الضخمة جداً تتكون عناصر ثقيلة نتيجة عملية الاحتراق النووي لعناصر مختلفة مثل الكربون، وفي أثناء تلك العملية يمر عنصر الكربون باندماج نووي لإنتاج النيون. [4]

أنواع النجوم وعناصرها

• النجم الأولي
• نجم التسلسل الرئيسي
• النجم الكبير الأحمر
• النجم العملاق الأحمر
• القزم الأبيض
• القزم الأسود
• النجم النيوتروني
• الثقب الأسود

النجم الأولي:

هو نجم في بداية التشكل، ولا يحدث به اندماج، ولم يُكون أي طاقة بعد، ويمكن القول أنه كرة كثيفة من الغاز، يتشكل داخل السديم النجمي الذي يحتوي على العناصر المُكوِنة للنجوم، كما أن قلب النجم الأولي ليس ساخناً بما يكفي للبدء في التفاعلات النووية، وتستمر هذه المرحلة لما يقرب من 50 مليون سنة. ومع استمرارية الانهيار الداخلي لقلب هذا النجم الأولي؛ تزداد كتلته، ويرتفع الضغط ودرجة الحرارة بقلبه، ومن ثم بمجرد وصول حرارته الداخلية إلى 10 ملايين درجة مئوية؛ تبدأ التفاعلات النووية، وحينها يطلق عليه لقب (نجم).

نجم التسلسل الرئيسي:

هو النجم الذي يبدأ الاندماج النووي في مركزه، العناصر التي يتكون منها النجم هي:


ا



لهيدروجين والهيليوم،

إذ يتحول في أعماقه الهيدروجين إلى هيليوم، وتقضي النجوم معظم حياتها في تلك المرحلة التي قد تستمر لملايين ومليارات السنوات حتى تنضج من بداية الانهيار إلى مرحلة البلوغ، وتصل نسبة تواجد نجوم التسلسل الرئيسي ما يقارب 90% من الكون؛ ومن أمثلة تلك النجوم: نجم الشمس.

إن كتل نجوم التسلسل الرئيسي ليست متشابهة، فهي تختلف في الكتلة عند نشأتها اعتماداً على المادة المتوفرة في السديم الذي تشكلوا فيه (ويمكن أن تتراوح كتلة هذه النجوم مما يقرب من عُشر كتلة الشمس إلى 200 ضعف كتلة الشمس)، كما يختلف هذا النوع من النجوم في الخصائص، وتختلف أيضاً في اللون إذ يكون لها ألواناً متنوعة تبعاً لدرجة حرارة سطحها.

النجم الكبير الأحمر:

هو نجم كبير أحمر يدمج العناصر الأثقل؛ ومن أمثلة هذا الدمج:


الهيليوم مع الليثيوم أو الليثيوم مع الكربون،


ويتكون



هذا النجم عندما تستنفذ النجوم المتوسطة الحجم محتواها من الهيدروجين، فيتوسع ويتمدد حجمها بما يقارب 100 ضعف حجمها الأصلي.  وتُعد الشمس في منتصف حياتها كنجم تسلسل رئيسي وسوف تتضخم لتشكل نجماً كبيراً أحمر بعد ما يقرب من 4.5 مليار سنة.

النجم العملاق الأحمر:

هو نجم أكبر من النجم الكبير الأحمر، وعمر هذا النوع من النجوم قصير نسبياً مقارنة بعمر الشمس، والعناصر التي يتكون منها النجم العملاق عبارة عن دمج بين:

الكربون والنيون، أو السيليكون والحديد، أو الأكسجين والنيون،

ويظل هذا الدمج في الحدوث حتى يمتلأ قلب النجم بالحديد، عند هذه النقطة تتوقف التفاعلات النووية وينهار النجم بسرعة تحت تأثير جاذبيته ثم يحدث انفجار ضخم يسمى المستعر الأعظم.

القزم الأبيض:

هو عبارة عن قلب نجم صغير خافت بضوء أبيض، ولكنه ساخن إذ أن مركزه أكثر حرارة من سطحه (أسخن من العملاق الكبير الأحمر)، ويتكون عندما يصل نجم مثل شمسنا إلى نهاية حياته، لم يعد الاندماج يحدث به، وكل الضوء الخاص به يأتي من الحرارة المتبقية.

القزم الأسود:

لم تعد الأقزام البيضاء تنتج الطاقة عن طريق التفاعلات النووية ولذا فإنها تشع طاقتها في الفضاء على شكل ضوء وحرارة، ثم يبرد ببطء بمرور الوقت وبمجرد اختفاء كل طاقتهم، لم يعد ينبعث منهم أي ضوء.  ويتكون بعدها النجم نجم قزم أسود ميت وسيبقى هكذا إلى الأبد.

النجم النيوتروني:

هو نجم أصغر وأكثر سخونة، انهارت ذراته لتشكل نواة مكونة من

نيوترونات


متراصة

، ولم يعد هناك أي اندماج يحدث به مثل القزم الأبيض، ويعرف النجم النيوتروني باسم (النجم النابض) لأنه يمتلك مجالات مغناطيسية قوية يمكنها تسريع الجسيمات الذرية حول أقطابها المغناطيسية لإنتاج حزم إشعاع قوية.

الثقب الأسود:

لا يُعد الثقب الأسود نجماً، لكن جميع الثقوب السوداء هي

بقايا نجوم عالية الكتلة

انهار قلبها تحت تأثير الجاذبية وتشكلت منطقة كثيفة وثقيلة لدرجة أنه لا يمكن حتى للضوء الهروب منها.  [5] [6] [7]