Die chemischen Elemente in unserem Körper stammen von der Erde. Die Erde hat sich vor 4,5 Milliarden Jahren in einer Scheibe aus Gas und Staub gebildet, die um den Protosun wirbelt. Das Material, das die Erde bildete, war eine Auswahl des Materials aus dem Protostellarnebel, der selbst einmal Teil einer größeren Molekülwolke war.
Die Atome in unserem Körper waren einst Teil dieser Molekülwolke, daher müssen wir verstehen, wie sie dorthin gelangten.
Nach den ersten zehn Minuten enthielt das Universum hauptsächlich Wasserstoff, Helium und einige Spuren von Lithium, Deuterium und Tritium - und das ist alles. Kein Sauerstoff, Eisen, Kohlenstoff usw.
Fast alle schwereren chemischen Elemente werden in Sternen hergestellt. Wir könnten hier aufhören - die Atome von Kohlenstoff, Sauerstoff, Kalzium usw. in unserem Körper müssen aus Sternen bestehen, und da diese Atome / Kerne stabil sind, müssen sie unverändert überleben (Sie könnten darüber streiten, ob ihre Elektronen in den Sternen ausgetauscht werden) chemische Reaktionen usw., aber da Elektronen nicht zu unterscheiden sind, spielt dies kaum eine Rolle).
Aber wie kommen sie in eine Molekülwolke und welche Art von Sternen machen diese Elemente aus? Einige Antworten identifizieren massive Sterne, die als Supernovae explodieren, korrekt als wichtig. Aber sie sind keineswegs der einzige oder sogar der wichtigste Mitwirkende für einige Elemente.
Wenn wir Kohlenstoff und Stickstoff nehmen, werden diese in Kernreaktionen innerhalb von Sternen hergestellt, die im horizontalen Zweigstadium und im asymptotischen Riesenzweigstadium sogar etwas unter einer Sonnenmasse liegen. Diese Sterne sind vielleicht weniger massereich und produzieren weniger C und N als massive Sterne, aber es gibt viel mehr von ihnen. Während thermischer Impulse wird das zentrale Material mit der Oberfläche vermischt und die äußere Hülle, angereichert mit einer Vielzahl chemischer Elemente, verliert sich durch langsamen Wind allmählich in den Weltraum. Dies ist eine Hauptquelle für Kohlenstoff, Stickstoff, Fluor, Lithium und eine Reihe schwerer Elemente - Ba, La, Zr, Sr, Pb und viele andere -, die im S-Verfahren hergestellt werden . Ungefähr 50% der Elemente, die schwerer als Eisen sind, werden im S-Prozess hergestellt, der in beiden explodierenden massereichen Sternen (hauptsächlich Isotopen mitA<90) und die weniger massiven AGB-Sterne mit langsamen, massiven Winden (Elemente bis hin zu Blei und Wismut).
Eisen, Nickel und viele andere Elemente wie Schwefel und Silizium werden auch bei Supernovae vom Typ Ia erzeugt . Dies ist die Detonation eines Weißen Zwergs, der Endphase eines massearmen Sterns nach einem Massentransfer oder einer Fusion. Mildere Novae-Explosionen, die durch die Entzündung von Material verursacht werden, das sich auf einem Weißen Zwerg angesammelt hat, bereichern auch das interstellare Medium.
Alle diese unterschiedlichen Prozesse erzeugen unterschiedliche Muster der Elementhäufigkeit.
Das angereicherte Material wird durch benachbarte Supernova-Explosionen, durch Wechselwirkungen mit Spiralarmen und anderen Molekülwolken aufgespült. Es kühlt, kondensiert und kollabiert zu einer neuen Generation von Sternen.
Die Analyse von "presolaren Körnern", die in Meteoriten gefunden wurden, zeigt uns, woraus sich unser Sonnensystem gebildet hat. Aus diesen Analysen geht hervor, dass alle oben genannten Prozesse für die Herstellung der chemischen Elemente, aus denen die Erde besteht, und damit auch für die Elemente in unserem Körper von Bedeutung waren.
[Weitere Details zur Herstellung von Elementen, die schwerer als Eisen sind (einschließlich Supernovae, massearme AGB-Sterne, kollidierende Neutronensterne usw.), finden Sie in meiner Physics SE-Antwort auf diese Frage. ]