Земля - самое экзотическое место во Вселенной

While no new elements have been found in space that aren’t also present on Earth, there are chemical compounds that are unique to other planets, meteorites and clouds of interstellar gas called nebulae. Credit: NASA

        Были ли обнаружены в космическом пространстве какие-либо новые элементы, неизвестные на Земле? Ответ на вопрос - нет - природа использует те же 98 природных элементов, из которых состоит все, начиная от знакомых звезд и планет, до самой далекой галактики, которую  мы видим. За исключением редких соединений или минералов, Земля - это место, где вы найдете больше всего экзотических элементов, чем где-либо еще во Вселенной.


Элемент - это вещество, состоящее только из одного типа атомов. Отличает элементы друг от друга - число протонов в ядрах атомов. Любой атом, в ядре которого шесть протонов, всегда будет углеродом, 47 протонов - золото, 94 протона - плутоний и 1 протон - водород. Число протонов также совпадает с атомным номером элемента в периодической Таблице элементов. Элементы в таблице расположены в соответствии с их порядковым номером.

Atoms are made of protons, neutrons and orbiting electrons. The number of protons in atom’s nucleus makes it unique from all the others. Hydrogen, the simplest element, has one; carbon has six.

Двумя наиболее распространенными элементами являются водород и гелий, номера 1 и 2 в таблице Менделеева; вместе они составляют 98% от всего видимого вещества во Вселенной. Оставшиеся 2% включает в себя все остальное, от легкого лития (номер 3) все, вплоть до калифорния (98), самого тяжелого природного элемента, из найденных на Земле и в звездах. Калифорний является неустойчивым и “распадается” на более простые элементы. Хотя ученые получают его в лаборатории, бомбардируя берклий (97) нейтронами, следы этого очень редкого элемента находят в природе в богатых урановых месторождениях.

В настоящее время в периодической таблице элементов насчитывается 118 элементов, последний из них, созданный в лаборатории, Унуноктий. По сути, все элементы, кроме 98-искусственные, рожденные к жизни в ядерных реакторах или в частицах в экспериментах на ускорителях. Они проживают очень короткую жизнь. Из-за большого количества положительно заряженных протонов в их ядрах, толкающих друг друга, эти элементы быстро распадались на более простые составляющие в процессе, называемом радиоактивный распад.

Artist’s concept of the first stars in the Universe turning on some 200 million years after the Big Bang. These first suns were made of almost pure hydrogen and helium. They and later generations cooked up heavier elements that were later incorporated into the sun and us. Credit: NASA/WMAP Science Team

В момент Большого взрыва, когда Вселенная начала свое существование, Сразу появились только простейшие элементы - водород, гелий и небольшое количество лития. Невозможно построить планету из таких легких материалов. Поэтому из них сформировалось первое поколение звезд, для синтеза с помощью ядерного синтеза в их ядрах более сложных элементов, таких как углерод, кислород, сера и т.д.

Когда звезды взорвались как сверхновые звезды, в пространство были выброшены не только эти новые элементы, но и из-за огромного давления и высокой температуры во время взрыва, построены еще более тяжелые элементы, такие как золото, медь, ртуть и свинец. Все были включены во второе поколение звезд. И третье.
2% элементов, созданных звездами, которые включают углерод, кислород, азот, кремний, среди прочего, пошли на формирование планет, а позднее стали необходимы для жизни. Так что можно сказать, что мы все потомки звезд.

Common table salt is formed of tight-fitting atoms of sodium and chlorine. Each elements has its own individual character – one’s a flammable metal (sodium), the other a dangerous gas. Put them together and out comes a safe, tasty seasoning. Credit: Wikipedia

Но вернемся к вопросу об экзотических материалах в космосе, не присутствующих на Земле. Вместо поиска элементов, посмотрим на соединения, и обнаружим кое-что. Соединение - это также чистое вещество, но состоящее из двух или более химических элементов, соединенных вместе. Знакомые соединения - вода (два атома водорода присоединились к одному атому кислорода) и соль (один атом натрия и один - хлора).

A selection of molecules (chemical compounds) including water found in the Orion Nebula detected by the Herschel Space Telescope. Credit: ESA, HEXOS and the HIFI Consortium E. Bergin

Астрономы обнаружили около 220 соединений или молекул в космическом пространстве, многие из них имеют братьев и сестер на Земле, но какие-то - чисто инопланетянине. Нам не нужно далеко ходить, чтобы найти их, поскольку некоторые из них были доставлены прямо к нашему порогу в каменных посылках, называемых метеоритами. Вот короткий список новых минералов , образованных в астероидах (откуда происходят метеориты) в условиях, весьма отличных от тех, что существуют на Земле:

* Баррингерит - металлические соединения, состоящие из железа, никеля и фосфора
* Ольдамит - бурый минерал из кальция, магния и серы
* Космохлор - зеленый минерал, содержащий кальций, хром, кремний и кислород
А как насчет новых материалов на планетах и кометах? Астрономы обнаружили соединения в атмосферах планет-гигантов Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, такие как Силан (силикон-водород), Арсин (мышьяк-водород) и фосфин (фосфор-водород), которые не существуют в природном виде на Земле. Люди создали все три в лаборатории, и нашли им хорошее применение в различных отраслях промышленности, включая производство полупроводников.

Helium, the gas that floats our balloons, was first discovered in the spectrum of the sun by French astronomer Pierre Janssen in during a solar eclipse in 1868. Scientists finally found it on Earth in 1895. Credit: Bob King

И потом, есть еще Браунлит, силицид марганца, найденный в 2003 году в пылевых частицах, испущенных кометой 26P/Григга-Шьеллерупа. Перемещаясь за пределы солнечной системы, астрономы увидели необычные длинные цепи углеродных молекул в пространстве, которые не могли сформироваться на Земле, потому что кислород бы разорвал их на части. Космос-это их убежище.

Итак, Земля является местом во Вселенной, где вы найдете наибольшее число экзотических элементов, чем где-либо еще. Благодаря деятельности человека и сложных молекул, свивающихся вместе в форме жизни, Земля - самое экзотическое место во Вселенной.

Источник:http://www.universetoday.com/101552/earth-is-the-most-exotic-place-in-the-universe/