Меня часто спрашивают ученики на уроках астрономии в области общественного образования, были ли обнаружены какие-либо новые элементы в космическом пространстве, неизвестные на Земле. Ответ на этот вопрос - нет - природа использует те же 98 природных элементов, чтобы вылепить все - от знакомых звезд и планет до тех, которые находятся в самых дальних галактиках, которые мы можем видеть. Вне случайного соединения или минерала Земля - это место, где вы найдете больше экзотических элементов, чем где-либо еще во вселенной.
Элемент - это чистое вещество, состоящее только из одного типа атома. То, что отличает один элемент от другого - это количество протонов в ядрах его атомов. Любой атом с шестью протонами всегда будет углеродом, 79 протонов золота, 94 протона плутония и 1 протон водорода. Число протонов также является элементоматомный номернапериодическая таблица элементов, Элементы в таблице расположены в соответствии с их атомным номером.
Двумя наиболее распространенными элементами являются водород и гелий, номера 1 и 2 в периодической таблице; вместе они составляют 98% всей видимой материи во вселенной. Оставшиеся 2% включают все остальное от легкого весалитий (номер 3) вплоть докалифорний (98), самый тяжелый природный элемент, найденный на Земле и в звездах. Калифорний нестабилен и «разлагается» на более простые элементы. Хотя ученые делают это в лаборатории путем бомбардировкиберкелий (97) с нейтронами следовые количества этого очень редкого элемента естественным образом обнаруживаются в богатых урановых месторождениях.
Когда я учился в средней школе, изучая химию, периодическая таблица элементов закончилась в Lawrencium (103). В настоящее время насчитывается 118 элементов, самый последний из которых создан в лаборатории.унуноктий (Вы-Нах-NOC-ти-эм). Фактически, все элементы за пределами 98 являются искусственными, воплощенными в жизнь в ядерных реакторах или в экспериментах по ускорению частиц. Они живут очень короткими жизнями. Поскольку так много положительно заряженных протонов сталкиваются друг с другом в своих ядрах, эти элементы быстро распадаются на более простые в процессе, называемомрадиоактивный распад.
Во времена Большого взрыва, когда возникла Вселенная, были приготовлены только самые простые элементы - водород, гелий и следовые количества лития. Вы не можете построить планету из таких пушистых вещей. Первому поколению звезд, которые сформировались из этих основных строительных блоков, понадобилось синтезировать более сложные элементы, такие как углерод, кислород, сера и тому подобное, посредством ядерного синтеза в их ядрах.
Когда звезды взорвались как сверхновые, в космос взорвались не только эти совершенно новые элементы, но и огромное количество тепла и давления во время взрыва создали еще более тяжелые элементы, такие как золото, медь, ртуть и свинец. Все стало частью второго поколения звезд. И третий.
2% звездообразных элементов, среди которых углерод, кислород, азот и кремний, среди прочих, пошли на создание планет и позже стали жизненно необходимыми. Мы сделаны из высокообработанного материала, который вы и я. Атомы наших существ находились в ядрах нескольких поколений звезд. Подумайте об этом благе и трудно, и вы можете просто войти в контакт с вашей собственной «внутренней звездой».
Давайте перефразируем вопрос об экзотических материалах в космосе, которых нет на Земле. Вместо элементов, если мы посмотрим на соединения, мы нажмем на зарплату. Соединение также является чистым веществом, но состоит из двух или более химических элементов, соединенных вместе. Известные соединения включают воду (два атома водорода соединены с одним кислородом) и соль (один натрий и один хлор).
Астрономы нашли около220 соединений или молекулы в космосе, многие из которых имеют братьев и сестер на Земле, но некоторые из них инопланетяне Нам не нужно далеко ходить, чтобы найти их, поскольку некоторые из них были доставлены прямо к нашему порогу в виде скалистых посылок, называемых метеоритами. Вот краткий списокновые минералы которые образовались в астероидах (откуда происходят метеориты) в условиях, сильно отличающихся от тех, которые встречаются на Земле:
* Barringerite - металлическое соединение из железа, никеля и фосфора
* ольдгамит - коричневый минерал из кальция, магния и серы
* Kosmochlor - зеленый минерал, содержащий кальций, хром, кремний и кислород
Как насчет новых вещей на планетах и кометах? Астрономы обнаружили соединения в атмосферах планет-гигантов Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, каксилан (Кремний-водород),арсин (мышьяк-водород) ифосфин (фосфор-водород), которые не существуют в природе на Земле. Люди создали все три в лаборатории и нашли хорошее применение в различных отраслях, включая производство полупроводников.
И тогда естьBrownleeiteсилицид марганца, найденный в 2003 году в пылевой частице кометы 26P / Grigg-Skjellerup. Выходя за пределы солнечной системы, астрономы видят необычные длинноцепные молекулы углерода в космосе, которые не могут образоваться на Земле, потому что кислород разорвёт их на части. Пространство - их убежище.
Итак, Земля - это место во Вселенной, где вы найдете больше экзотических элементов, чем где-либо еще. Благодаря человеческой деятельности и сложным молекулам, которые объединяются, образуя жизнь, Земля является самым экзотическим местом во вселенной.
