天天好光光|为什么有这么多的元素?,地球怎么产生的
宇宙大爆炸
关于地球的元素是咋来的 , 我们可以先了解一下地球上元素的含量:
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【天天好光光|为什么有这么多的元素?,地球怎么产生的】我们会发现 , 地球有很多原子序数很高的元素 , 主要的是氧和硅 。 那这能说明什么呢?我们可以来举一些例子 , 太阳主要氢 , 大概占到了70%左右 , 其余的是氦 , 只有1%是其他元素 。 而太阳系中最大的行星木星也是和太阳类似的情况 。 实际上 , 太阳和木星这样的才是宇宙的常态 , 地球反倒是比较特殊的 。
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为什么会这样呢?我们要从宇宙大爆炸说起 , 按照现在的主流理论 , 宇宙诞生于奇点的大爆炸 , 奇点温度是无限高的 , 大爆炸之后 , 空间开始膨胀 , 温度逐渐下降 。
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最开始宇宙是我们常说的“纯能量”形式 , 但由于温度极其高 , 光子可以获得很高的能量状态 , 光子自身又是自己的反粒子 。 于是 , 光子和光子之间的对撞 , 就有一定概率会生成电子等粒子 。
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所以 , 早期的宇宙其实形成了许多粒子 , 温度降低到一定程度后 。 宇宙中主要有氢和氦 , 其中氢占大头 , 大概达到70%左右 。
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而氢和氦即使到了如今的宇宙 , 也是绝对的主导 , 占据了99% , 剩余不到1%才是其他元素 。 那么 , 其他元素是从哪里的呢?
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恒星演化
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原子序数更大的元素其实要靠恒星的核聚变了 。 我们可以把恒星理解成是一个炉子 , 而里面的燃料就是氢核 , (这里补充一点 , 恒星内部的高温高压状态 , 使得恒星内部呈现等离子态 , 这种状态使得 , 原本的原子结构都无法保留 , 原子核和电子各玩各的 , 到处乱撞)
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而恒星进入主序星阶段之后 , 就开始少氢核 , 首先是因为氢核最多 , 其次需要的反应条件也是最容易的 。 这个过程大概是4个质子通过核聚变反应生成氦-4 。
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红矮星会停留在这个阶段 , 氢烧完 , 剩下一堆氦的炉渣 , 就进行不下去了 。 不过 , 质量更大的恒星 , 比如:太阳 , 就可以通过自身引力让氦也发生聚变 , 生成氧和碳 。 比太阳的质量还要大不少的恒星可以让氧和碳发生聚变 , 生成镁、硅、磷、硫 。
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不过 , 还存在一种超大质量恒星 , 它的质量一般是太阳的8倍以上 , 它们可以一直通过引力让内核不断进行反应 。 不仅如此 , 很多恒星只是内核在烧 , 而这类恒星是多层同时进行 , 一般到最后 , 最外层就是氢成 , 然后依次往下一直到铁核 。
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各层的反应物和生成物如下:
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