ЭВОЛЮЦИЯ ЗВЁЗД И ФОРМИРОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Как известно, первые атомы возникли почти сразу после Большого взрыва – 13,8 млрд. лет назад. Это было горячее время! Оно подарило миру первые химические элементы – водород и гелий. Затем температура Вселенной снизилась, и спустя сотни миллионов лет стали образовываться новые вещества, а космическими лабораториями послужили раскалённые недра первых звёзд. Древнейшие светила, по мнению учёных, были в сто раз больше нашего Солнца, их раскалённые «сердца» (температура внутри могла достигать миллиарда градусов по Цельсию и более) подвергались колоссальному давлению. В таких условиях и началось превращение атомов водорода и гелия в более тяжёлые элементы. Главную роль в этом сыграли термоядерные реакции в недрах звёзд.
Плавильные печи космоса
В отличие от обычных печей, звёздные – могли сжигать одни и те же «дрова» по нескольку раз. Сначала в топку шёл водород, затем полученный из него гелий, далее – углерод, кислород, неон и кремний. Все эти вещества трансформировались друг в друга в процессе ядерных превращений.
Откуда же взялись остальные химические элементы? Побочным эффектом термоядерных реакций стало расшатывание атомных связей и захват того, что «плохо лежит». Имевшиеся ядра «присваивали» электроны соседей и постепенно смещались в сторону более тяжёлых элементов.
Все химические элементы, указанные в периодической таблице Менделеева от углерода (№6) до железа (№26), родились в недрах гигантских звёзд. Появление каждого нового элемента приближало звезду к гибели.
Сердцевина массивной звезды уплотнялась до тех пор, пока в ней не оставалось лишь железо. Оно образовывало стабильное ядро, но в реакцию с кремнием уже не вступало, и поддерживать горение было нечем. До конца жизни звезды оставались считанные мгновения.
Сияние первых звёзд было мощным, но коротким: они сгорали за несколько миллионов лет. Для сравнения, нашему Солнцу 4,5 миллиардов лет, и это не предел.
Откуда же взялись остальные атомы, тяжелее железа? Они возникли во время чудовищного взрыва и вспышки Сверхновой.
Результат вспышек Сверхновых
Вспышка Сверхновой – последний вздох массивной звезды, при котором идёт колоссальный выброс энергии. Они наблюдаются с Земли даже в других галактиках. Можно представить, какими были Вспышки Сверхновых при коллапсе древних звёзд! Наверняка это было удивительное явление, а для нас – ещё и очень полезное. Иначе сегодня не было бы ни меди, ни серебра, ни платины, ни золота – ничего тяжелее железа.
Все элементы, указанные в таблице Менделеева от кобальта (№27) до урана (№92) – произошли естественным путём во время вспышек Сверхновых. Остальные (№ 93 – №118) – отчасти результат деятельности человека.
В момент взрыва Сверхновая разлетается на мельчайшие частицы материи, что даёт основу будущим планетарным и звёздным системам.
Откуда учёные узнали о происхождение элементов во Вселенной? Помог спектральный анализ звёзд, а также изучение межзвёздного газа и пыли. Оказалось, что в более молодых космических объектах, в отдалённых концах галактики – содержание тяжёлых элементов выше.
Термоядерные реакции продолжаются в недрах звёзд и сегодня. Но чтобы пройти все этапы и синтезировать железо, не у всех из них хватит массы и температуры. Учёные установили, что сжигать водород способны даже маленькие звёзды, а гелий и углерод – лишь те, что в пять раз массивнее Солнца.
Только подумайте!
- Общая доля всех химических элементов, кроме водорода и гелия, составляет 2%. Кажется мало, но и этого не было на заре мироздания.
- Человек создан преимущественно из нескольких химических элементов: кислорода, углерода, водорода и азота. На долю остальных приходится не более 4%.
- Мы состоим из атомов и молекул, более старых, чем наша Солнечная система! Остатки древнейших звёзд живут в каждом из нас.
