I Liênm thường được các sinh viên trong các lớp học thiên văn giáo dục cộng đồng của tôi hỏi liệu có bất kỳ yếu tố mới nào được tìm thấy ngoài vũ trụ không xác định trên Trái đất. Câu trả lời cho câu hỏi là không - thiên nhiên sử dụng cùng 98 yếu tố tự nhiên để tạo ra mọi thứ từ những ngôi sao và hành tinh quen thuộc đến những thiên hà xa nhất mà chúng ta có thể thấy. Bên ngoài một hợp chất hoặc khoáng chất không thường xuyên, Trái đất là nơi bạn sẽ tìm thấy nhiều yếu tố kỳ lạ hơn bất kỳ nơi nào khác trong vũ trụ.
Một nguyên tố là một chất nguyên chất chỉ được tạo thành từ một loại nguyên tử. Điều làm cho một nguyên tố khác biệt với một nguyên tố khác là số lượng proton trong hạt nhân của các nguyên tử của nó. Bất kỳ nguyên tử nào có sáu proton sẽ luôn là carbon, 79 proton vàng, 94 proton plutonium và 1 proton hydro. Số proton cũng là nguyên tốsố nguyên tửtrênbảng tuần hoàn các nguyên tố. Các yếu tố trong bảng được sắp xếp theo số nguyên tử của chúng.
Hai nguyên tố phổ biến nhất là hydro và heli, số 1 và 2 trong bảng tuần hoàn; cùng nhau, chúng chiếm tới 98% tất cả các vật chất hữu hình trong vũ trụ. 2% còn lại bao gồm mọi thứ khác từ nhẹliti (số 3) cho đếncalifornia (98), nguyên tố tự nhiên nặng nhất được tìm thấy trên Trái đất và trong các ngôi sao. Californiaium không ổn định và phân rã thành một phần tử đơn giản hơn. Mặc dù các nhà khoa học làm cho nó trong phòng thí nghiệm bằng cách bắn pháberkelium (97) với neutron, lượng vết của nguyên tố rất hiếm này được tìm thấy tự nhiên trong các mỏ uranium phong phú.
Khi tôi học trung học về hóa học, bảng tuần hoàn các nguyên tố kết thúc tại Lawrencium (103). Hiện tại có 118 yếu tố, yếu tố gần đây nhất được tạo ra trong phòng thí nghiệmununoctium (bạn-nah-NOC-tee-um). Vấn đề thực tế, tất cả các yếu tố ngoài 98 là nhân tạo, được đưa vào cuộc sống trong các lò phản ứng hạt nhân hoặc trong các thí nghiệm máy gia tốc hạt. Họ sống rất ngắn. Với rất nhiều proton tích điện dương đẩy nhau trong hạt nhân của chúng, những nguyên tố này nhanh chóng phân tách thành những hạt đơn giản hơn trong một quá trình gọi làphân rã phóng xạ.
Quay trở lại thời điểm của Vụ nổ lớn, khi vũ trụ xuất hiện, chỉ có các nguyên tố đơn giản nhất - hydro, heli và một lượng lithium - được nấu chín. Bạn có thể xây dựng một hành tinh từ những thứ mịn như vậy. Phải mất thế hệ sao đầu tiên, hình thành từ các khối xây dựng cơ bản này, để tổng hợp các nguyên tố phức tạp hơn như carbon, oxy, lưu huỳnh và tương tự thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân trong lõi của chúng.
Khi các ngôi sao phát nổ dưới dạng siêu tân tinh, không chỉ các nguyên tố hoàn toàn mới này được thổi vào không gian, mà cả sức nóng và áp lực khổng lồ trong vụ nổ đã tạo ra các nguyên tố nặng hơn như vàng, đồng, thủy ngân và chì. Tất cả trở thành hợp nhất trong một thế hệ sao thứ hai. Và một phần ba.
2% các nguyên tố được tạo ra từ các ngôi sao, bao gồm carbon, oxy, nitơ và silicon cùng với nhau, đã đi đến việc xây dựng các hành tinh và sau đó trở nên thiết yếu cho sự sống. Chúng tôi làm bằng vật liệu được xử lý cao, bạn và tôi. Các nguyên tử của chúng sinh đã ở trong và ngoài lõi của một số thế hệ sao. Nghĩ về điều này tốt và chăm chỉ và bạn có thể chỉ cần liên lạc với ngôi sao bên trong của riêng bạn.
Hãy để điều chỉnh lại câu hỏi về các vật liệu kỳ lạ trong không gian không có trên Trái đất. Thay vì các yếu tố, nếu chúng ta nhìn vào các hợp chất, chúng ta nhấn paydirt. Một hợp chất cũng là một chất tinh khiết nhưng bao gồm hai hoặc nhiều nguyên tố hóa học được nối với nhau. Các hợp chất quen thuộc bao gồm nước (hai hydrogens được nối với một oxy) và muối (một natri và một clo).
Các nhà thiên văn học đã tìm thấy về220 hợp chất hoặc các phân tử ngoài vũ trụ, nhiều người trong số họ có anh chị em trên Trái đất nhưng một số người ngoài hành tinh. Chúng tôi không phải nhìn xa để tìm thấy chúng vì một số ít đã được chuyển thẳng đến ngưỡng cửa của chúng tôi dưới dạng các gói đá gọi là thiên thạch. Đây là một danh sách ngắnkhoáng sản mới được hình thành trong các tiểu hành tinh (nơi các thiên thạch bắt nguồn) trong những điều kiện rất khác với những thứ được tìm thấy trên Trái đất:
* Barringerit - một hợp chất kim loại làm từ sắt, niken và phốt pho
* Oldhamite - khoáng nâu làm từ canxi, magiê và lưu huỳnh
* Kosmochlor - khoáng chất màu xanh lá cây chứa canxi, crom, silic và oxy
Làm thế nào về những thứ mới trên các hành tinh và sao chổi? Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra các hợp chất trong khí quyển của các hành tinh khổng lồ Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương giống nhưsilane (silicon-hydro),arsine (asen-hydro) vàphốt phát (phốt pho-hydro) don don tồn tại tự nhiên trên Trái đất. Con người đã tạo ra cả ba trong phòng thí nghiệm và đưa chúng vào sử dụng tốt trong các ngành công nghiệp khác nhau bao gồm sản xuất chất bán dẫn.
Và sau đó có LỚNBrownleeite, một loại thuốc diệt nấm mangan được tìm thấy vào năm 2003 trong một hạt bụi do sao chổi 26P / Grigg-Skjellerup thải ra. Di chuyển ra ngoài hệ mặt trời, các nhà thiên văn học nhìn thấy các phân tử carbon có chuỗi dài bất thường trong không gian có thể hình thành trên Trái đất vì oxy sẽ xé tan chúng. Không gian là nơi trú ẩn an toàn của họ.
Vì vậy, Trái đất là vị trí trong Vũ trụ nơi bạn sẽ tìm thấy nhiều yếu tố kỳ lạ hơn bất kỳ nơi nào khác. Nhờ hoạt động của con người và các phân tử phức tạp gắn kết với nhau tạo thành sự sống, Trái đất trở thành nơi kỳ lạ nhất trong vũ trụ.
