Yhteisön koulutuksen tähtitieteen luokkani opiskelijat kysyvät minulta usein, onko avaruudessa löydetty uusia elementtejä, joita maapallolla ei tunneta. Vastaus kysymykseen on kieltävä - luonto käyttää samoja 98 luonnollista elementtiä kaiken muokkaamiseksi tutuista tähtiistä ja planeetoista aina kaukaisimmissa galakseissa oleviin. Satunnaisen yhdisteen tai mineraalin ulkopuolella, Maa on paikka, josta löydät enemmän eksoottisia elementtejä kuin missään muualla maailmankaikkeudessa.
Alkuaine on puhdas aine, joka on valmistettu vain yhdestä atomityypistä. Mikä erottaa yhden elementin toisesta on protonien lukumäärä atomien ytimissä. Mikä tahansa atomi, jossa on kuusi protonia, on aina hiiltä, 79 protonia kultaa, 94 protonia plutoniumia ja 1 protonivetyä. Protoninumero on myös elementinatominumeropäälläalkujaksojen taulukko. Taulukon elementit on järjestetty atominumeronsa perusteella.
Kaksi yleisintä alkuainetta ovat vety ja helium, numerot 1 ja 2 jaksollisessa taulukossa; yhdessä ne muodostavat 98% kaikesta maailmankaikkeuden näkyvästä aineesta. Loput 2% sisältää kaiken muun kevyestälitium (numero 3) aina ylöspäinkalifornium (98), raskain luonnollinen elementti, jota löytyy maapallolta ja tähdestä. Kalifornium on epävakaa ja "hajoaa" yksinkertaisemmiksi elementeiksi. Vaikka tutkijat tekevät sen laboratoriossa pommittamallaberkelium (97) neutronien kanssa tämän erittäin harvinaisen alkuaineen pieniä määriä löytyy luonnostaan rikkaista uraaniesiintymistä.
Kun opiskelin lukiossa kemiaa, alkujaksojen taulukko päättyi Lawrenciumiin (103). Tällä hetkellä on 118 elementtiä, viimeisin laboratoriossa luotuUnunoktium (Te-Nah-NOC-tee-um). Tosiasia, kaikki yli 98: n elementit ovat keinotekoisia, herätetty henkiin ydinreaktoreissa tai hiukkaskiihdytyskokeissa. He elävät hyvin lyhyen elämän. Niin monien positiivisesti varautuneiden protonien työntyessä ytimissään toisiaan vastaan, nämä elementit hajoavat nopeasti yksinkertaisemmiksi prosessissa, jota kutsutaanradioaktiivinen hajoaminen.
Ison räjähdyksen aikaan, kun maailmankaikkeus elpyi, keitettiin vain yksinkertaisimmat elementit - vety, helium ja pienet määrät litiumia. Et voi rakentaa planeettaa sellaisista pörröisistä juttuista. Ensimmäisestä tähtien sukupolvesta, joka muodostui näistä perusrakenneosista, syntetisoitiin monimutkaisempia elementtejä, kuten hiiltä, happea, rikkiä ja vastaavia ydinfuusion avulla ytimiin.
Kun tähdet räjähti supernoovina, paitsi, että nämä aivan uudet elementit räjähtivät avaruuteen, myös räjähdyksen aikana valtava lämpö ja paine rakensivat jopa raskaampia elementtejä, kuten kultaa, kuparia, elohopeaa ja lyijyä. Kaikki yhdistettiin toisen sukupolven tähtiin. Ja kolmasosa.
2% tähdellä tehdyistä elementeistä, joihin sisältyy muun muassa hiiltä, happea, typpeä ja piitä, meni rakentamaan planeettoja ja tuli myöhemmin välttämättömäksi elämälle. Olemme valmistettu pitkälle jalostetusta materiaalista sinä ja minä. Oleomiemme atomit ovat olleet useiden tähti sukupolvien ytimissä ja niistä pois. Ajattele tätä hyvää ja kovaa ja saatat vain ottaa yhteyttä omaan “sisäiseen tähteesi”.
Uudelleen kehitetään kysymys eksoottisista materiaaleista avaruudessa, joita ei ole maapallolla. Elementtien sijasta, jos tarkastelemme yhdisteitä, osumme palkkakoriin. Yhdiste on myös puhdas aine, mutta koostuu kahdesta tai useammasta kemiallisesta elementistä, jotka on liitetty toisiinsa. Tuttuihin yhdisteisiin kuuluvat vesi (kaksi vetyä liittyneenä yhteen happea) ja suola (yksi natrium ja yksi kloori).
Tähtitieteilijät ovat löytäneet noin220 yhdistettä tai molekyylejä avaruudessa, joista monilla on sisaruksia maan päällä, mutta jotkut vieraat. Meidän ei tarvitse etsiä kaukaa löytääksemme niitä, koska muutama on toimitettu ovellemme kivisinä paketeina, joita kutsutaan meteoriiteiksi. Tässä on lyhyt luettelouudet mineraalit joka muodostui asteroideissa (mistä meteoriitit ovat lähtöisin) olosuhteissa, jotka ovat hyvin erilaisia kuin maapallolla:
* Barringerite - raudasta, nikkelistä ja fosforista valmistettu metalliyhdiste
* Oldhamite - ruskea mineraali, joka on valmistettu kalsiumista, magnesiumista ja rikistä
* Kosmochlor - vihreä mineraali, joka sisältää kalsiumia, kromia, piitä ja happea
Entä uudet asiat planeetoilla ja komeetoilla? Tähtitieteilijät ovat löytäneet yhdisteitä Jupiterin, Saturnuksen, Uranuksen ja Neptunuksen jättiläinen planeettojen ilmakehään kutensilaani (Pii-vety),arsiini (arseeni-vety) jafosfiini (fosforivety), joita ei ole luonnossa maan päällä. Ihmiset ovat luoneet kaikki kolme laboratoriossa ja hyödyntäneet niitä eri teollisuudenaloilla, mukaan lukien puolijohteiden valmistuksessa.
Ja sitten siellä onBrownleeite, mangaanisilididi, joka löydettiin vuonna 2003 komeetta 26P / Grigg-Skjellerupin leviämästä pölyhiukkasesta. Auringonjärjestelmän ulkopuolelle astronomit näkevät avaruudessa epätavallisia pitkäketjuisia hiilimolekyylejä, joita ei voisi muodostua maan päälle, koska happi repisi ne erilleen. Avaruus on heidän turvasatamansa.
Joten, Maa on sijainti maailmankaikkeudessa, josta löydät enemmän eksoottisia elementtejä kuin muualta. Ihmisen toiminnan ja monimutkaisten molekyylien ansiosta, jotka kietoutuvat yhteen elämän muodostamiseksi, Maa on maailman eksoottisin paikka.
