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氧氮分析儀之碳氧氮鈣來自哪裏? 發布時間:2019-07-08
    氧氮分析儀之碳氧氮鈣來自哪裏?
    有一天,我們的太陽真的會像《流浪地球》中所描述的那樣,走向死亡嗎?答案是肯定的,隻不過那將發生在非常遙遠的幾十億年後。
    事實上,不隻太陽,我們在夜空中看到的所有恒星,都有各自的生命周期。這似乎是一個非常可怕的事實,但我們還需要記住的是,如果沒有一代又一代恒星的毀滅和誕生,就不可能有人類的存在。這是因為流淌在我們血液中的鐵、骨頭中的鈣、肺中的氧……都來自於星塵。
    2019年,是門捷列夫提出元素周期表的150周年。過去,科學家忙於尋找不同的元素,試圖填滿元素周期表,並且研究這些元素的性質。但讓一些研究人員好奇的是,這些元素究竟是從何而來的?它們是在宇宙誕生後就全都產生的?還是於宇宙漫長的演化中,在不同的物理過程中形成的?
    形成新元素的過程被稱為核合成。科學家已經確定,絕大多數的元素都是在恒星熾熱的生命和壯麗的死亡過程中形成的。它們現在遍布星係,為下一代恒星和行星注入了化學多樣性。
    事實上,地球上的每一種元素(除了由人類合成的少數幾種元素),都是從45億年前誕生了太陽係的星雲中繼承下來的。這包括摩天大樓裏的鐵、電腦裏的矽、珠寶裏的金、骨頭裏的鈣……這些元素,將我們與我們的星係以及我們的宇宙緊密地聯係了在一起。
    現在,讓我們回到宇宙誕生之初,開始我們的元素形成之旅。
    在大爆炸後的15分鍾,宇宙逐漸的膨脹和冷卻,產生了第一批的化學元素:氫(原子序數為1)、氦(原子序數為2)和微量的鋰(原子序數為3)。在宇宙隻包含這些大爆炸元素時,幾乎不會發生化學反應,也不會產生複雜的分子。
    現在,在大爆炸之後的138億年之後,宇宙中大約2%的氫和氦被轉化成元素周期表上的各種元素。這種轉變是複雜化學以及生物學的先決條件。
    現存的所有元素都有著不同的數量,這取決於創造它們的過程的頻率和產生率。例如,鉑(原子序數為78)比鐵稀有一百萬倍,因為中子星合並並不經常發生,這也是貴金屬之所以珍貴的原因之一。
    碳和氧等元素的存在有助於對星係進行局部地冷卻,從而可以形成像太陽這樣的小恒星。而金屬的出現能使得恒星係統從環繞這些新恒星的氣體和塵埃盤中形成。
    鐵相對於一些元素(例如氧)的比例的不斷增加,也增加了形成像地球這樣具有巨大地核的岩石行星的可能性(巨大的地核能發揮多種功能,例如產生保護生命的磁場)。
    隨著宇宙的老化,元素會變得越來越重。大約10萬億年之後,宇宙的化學成分將停止變化。
    關於那時的宇宙中還會剩下多少氫,仍是有爭議的話題。有些人認為有相當一部分的氫還將存留在星係際介質中;也有人則認為到了那時,大部分的氫都將被轉化。
    但在某種意義上,它仍然存在,因為所有的元素實際上隻是大爆炸後最初幾分鍾形成的氫原子的重新排列。從那以後,它們變成了這樣或那樣的元素,遊蕩於整個宇宙當中。其中有一些來到了地球,創造了這裏的一切。
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