Από πού στο Σύμπαν προέρχονται τα στοιχεία από το πυρίτιο μέχρι το ασβέστιο;

Μετά τα νέον-αργίλιο, ακολουθούν επτά εξίσου ετερόκλητα στοιχεία (Εικόνα 1). Το πυρίτιο (Si) είναι το δεύτερο πιο κοινό στοιχείο στον φλοιό της Γης, μετά το οξυγόνο, και το βρίσκουμε στα πετρώματα αλλά και στα τσιπ των υπολογιστών μας. Ο φωσφόρος (P) μας είναι απαραίτητος σαν ιχνοστοιχείο, αλλά είναι πιο γνωστός για τις πυροτεχνικές του ιδιότητες. Το θείο (S) είναι ζωτικής σημασίας για όλους τους κυτταρικούς οργανισμούς. Το χλώριο (Cl) είναι, μαζί με το νάτριο, κύριο συστατικό του κοινού αλατιού, αλλά χρησιμεύει και σαν καθαριστικό και αντιμικροβιακό (σε επιφάνειες χώρου – μην το πίνετε!). Το αργό (Ar) είναι ένα ευγενές αέριο, σαν το νέον, που παράγει μωβ φως σε φωτεινές επιγραφές. Ως το πιο άφθονο και φθηνό ευγενές αέριο στη Γη βρίσκει πολλές εφαρμογές, οπουδήποτε απαιτείται ένα αέριο που να μην αντιδρά με άλλα στοιχεία. Το κάλιο (K) μπορεί να υποκαθιστά το νάτριο στο αλάτι. Το ασβέστιο (Ca) είναι σημαντικό για την ανθρώπινη διατροφή, και ειδικά για τα κόκαλά μας.

Ο τρόπος δημιουργίας αυτών των στοιχείων είναι, εν μέρει, ίδιος με αυτόν για τα στοιχεία από το νέον έως το αργίλιο, ιδίως στη περίπτωση των στοιχείων ζυγού ατομικού αριθμού (που δημιουργούνται από συγκρούσεις μικρότερων πυρήνων ζυγού ατομικού αριθμού) και του φωσφόρου (που προκύπτει από τη καύση οξυγόνου, εκπέμποντας και ένα πρωτόνιο). Αλλά υπάρχουν κάποιες παραπάνω πολυπλοκότητες, και απαντώνται και σε νέες πηγές. Παρά τη κύρια προέλευσή τους από υπερκαινοφανείς κατάρρευσης πυρήνα (δηλαδή τύπου ΙΙ, Ib, και Ic), με αυξανόμενο ατομικό αριθμό υπάρχει ολοένα και μεγαλύτερη συμβολή από υπερκαινοφανείς τύπου Ia, που προκύπτουν από την εκροή μάζας ενός συνοδού αστέρα σε έναν λευκό νάνο. Αυτό ισχύει κυρίως για τα στοιχεία ζυγού ατομικού αριθμού της ομάδας, με το ασβέστιο να παράγεται (όπως εικάζουμε) κατά το ήμισυ σε υπερκαινοφανείς τύπου Ia.

Το χλώριο έχει δύο σταθερά ισότοπα, το χλώριο-35 ¹ και το χλώριο-37, με παρόμοια συχνότητα εμφάνισης. Στα τέσσερα άτομα χλωρίου, τα τρία είναι χλώριο-35 και το ένα χλώριο-37. Υπό συνθήκες υπερκαινοφανούς κατάρρευσης πυρήνα, το οξυγόνο καίγεται παράγοντας θείο-34 (δύο πυρήνες οξυγόνου δημιουργούν έναν πυρήνα θείου). Εναλλακτικά μπορεί να δημιουργείται ραδιενεργό αργό-37. Στην πρώτη περίπτωση, το θείο-34 μπορεί να προσλάβει ένα πρωτόνιο, οπότε μετατρέπεται σε χλώριο-35. Στη δεύτερη, το αργό-37 υπόκειται σε διάσπαση β+, οπότε ένα πρωτόνιό του μετατρέπεται σε νετρόνιο και έτσι γίνεται χλώριο-37. Επιπρόσθετα, σημαντική πηγή του χλωρίου-37 εκτιμάται ότι είναι και οι υπερκαινοφανείς τύπου Ia, όπου πυρήνες αργού-36 μπορεί να προσλαμβάνουν νετρόνια με τη λεγόμενη αργή διαδικασία (s-process), οπότε γίνονται ασταθείς και διασπώνται σε χλώριο-37 όπως στη προηγούμενη περίπτωση. Κατά παρόμοιους τρόπους, σε παρόμοια περιβάλλοντα, δημιουργείται και το κάλιο (ξεκινώντας με καύση οξυγόνου με νέον), που έχει και αυτό δύο σταθερά ισότοπα με διαφορά δύο νετρονίων. 

Έτσι, τα στοιχεία αυτά δημιουργούνται μεν σε υπερκαινοφανείς, αλλά με μεγαλύτερη ποικιλία πηγών και μηχανισμών και άφθονων σταθερών ισοτόπων.

1. Δηλαδή με 35 πρωτόνια και νετρόνια στο πυρήνα του. Ο αριθμός πρωτονίων ορίζει το κάθε στοιχείο (17 στην περίπτωση του χλωρίου) ενώ ο αριθμός νετρονίων το ισότοπο του στοιχείου (18 σε αυτή την περίπτωση). ↩︎