生 日:1993年7月10日5时0分
出生地:湖南,湘潭 经 度:11291 (112:55E) 纬 度:2787 (27:53N)
太阳星座:巨蟹座
月亮星座:双鱼座
上升星座:巨蟹座
太阳星座:巨蟹座
太阳代表:自我、外在形象、外显的和生命能量。落在巨蟹座:顾家、念旧、关怀
优点:情感丰富,亲切温暖,善解人意。
缺点:多愁善感,沉溺往事,逃避现实。
基本特质:
太阳位于巨蟹座的人,亲切有礼,感情丰富、细腻,有很强的感受力,具有母性的博爱之心,属于居家派的。但情绪起伏,有逃避倾向。
具体特质:
巨蟹座是黄道宫上的第四个星座,主宰星为月亮。心思细密,感受力非常强,保护他人的意识强烈,家庭观念浓厚,有强烈的责任心及牺牲奉献精神。太阳落在巨蟹座的人擅长持家,喜欢安定祥和的家庭氛围,对长辈孝顺,对兄弟姐妹、朋友非常友善,努力创造你想要的和谐与美满。当然,你的自我保护的意识也非常强烈,一点点的风吹草动都有可能让你心潮起伏,当他人侵犯了你内心的那块净土时,你也会伸出钳子示威。
行事风格:
你善于与人共事,凡事喜欢与人分享,行事谨慎,有自己的想法和追求,但不轻易表现出来,更希望他人能感受到你的内心想法。害怕竞争激烈的环境,在和乐的气氛中做事,才能让你感到安心,也能激发出你的潜能。
个性盲点:
自信、动力不足,遇到挫折易打退堂鼓;心灵较脆弱,经不起打击,情绪低落,常沉迷于自我设想的悲伤里;有逃避心理,害怕面对现实,情绪易跟着他人起舞,过度保护自己。应加强信心,多自我鼓励,卸下心中的包袱。
月亮星座:双鱼座
月亮代表:女性、母亲、内在的潜意识及情感。落在双鱼座:第六感、梦想
优点:感情丰富、细腻,极富同情心,浪漫、温和。
缺点:不切实际,依赖心重,多情懦弱。
基本特质:
月亮位于双鱼座的人非常感性内敛,感受力超强,很浪漫,把情感看得很重。爱做梦,用心构建属于自己的理想家园,精神世界丰富多彩。
具体特质:
月亮位于双鱼座代表有超强的感受力,很能感同身受他人的思绪及情感。月亮落在双鱼座的人有着一颗仁慈、善良的心,助人为乐,用心爱别人,用尽自己的温暖让身边的人感受到被关心;想像力丰富,会把很多事情想得很美好,或是想得很悲惨,情绪随着情感的变化而起伏。善解人意,很能体会他人的心情,常常扮演关心者、安慰者的角色。很容易付出爱,也很容易被感动,属于性情中人。
行事风格:
你有高度的服务热忱,艺术气息浓厚、富感情色彩的工作会让你着迷,也容易做出成绩。常常表现出顺从与妥协,喜欢在和乐的氛围中工作生活。做任何事情都喜欢先想像,构筑如梦如幻的过程与结局。
个性盲点:
多愁善感,过分多情,对于他人的要求来者不拒;把一切事物都想像得太过美好,容易悲观失望;不愿对人表现出不满的情绪,压抑太久易在一次爆发。应积极理性一些才好,学会说“不”,适时发泄情绪。
上升星座:巨蟹座
上升代表:灵魂,外在行为,生活态度。落在巨蟹座:母性、家庭、爱
优点:照顾,仁爱,勤俭。
缺点:情绪化,斤斤计较,没有自信。
基本特质:
上升星落在巨蟹座的人有关怀和照顾别人的母性本能,但你的内心却很敏感且容易受到伤害。你有点怕生,但很容易亲近,是非常亲切而勤奋的人。
具体特质:
上升星落入巨蟹座的你很懂得保护自己,你虽然会对不熟悉的人表示出关怀之意,但你绝不会说出自己内心的感觉。除非你们已经相互了解并累积了不少的感情,你才会解除安全戒备措施,开始信任对方并分享心事。由于你将许多的事都藏在心里,加上你又有些敏感,情绪会显得比较多变,言行举止同时也会受到情绪的影响。感情上会很脆弱,一旦感情遭到伤害,很可能要过很久才能抚平伤痛。
行事风格:
由于你自我保护意识很强,较难接受别人的意见,还容易对一些小事耿耿于怀,受到点打击,就会对自己失去信心。喜欢把感情建立在家庭、朋友、事业上。
个性盲点:
对别人的批评很敏感,容易退缩到自我保护的硬壳之中,要勇于接受逆耳忠言,要敢于面对困难。你很怀旧,但有些事情该忘记的还是要选择忘记,眷恋过去很可能会阻碍你前行。
最近地球上最不靠谱先生和中东大国扛上了,导致黄金和石油价格飙升,当然对于期货炒家来说无论涨跌都能赚到,关键在于谁能洞察先机!不过无论咋个涨跌,肯定不会有人认为铁比黄金珍贵,毕竟物以稀为贵嘛,但问题是黄金和铁都是金属,为什么黄金就比铁珍贵了呢?会有可能会出现黄金比铁多的可能嘛?
黄金是怎么来的?
其实这得从元素说起,因为黄金并不能凭空产生,它需要有一个过程,而最后还必须来一个涅磐重生的的经历,下面简单来说说黄金是怎么来的!
元素之间区分的标准是什么?
在了解黄金来历之前,我们先来区分下什么才是元素区分的标准!道尔顿曾经认为原子是物质不可分割的最小单位,但后来汤姆逊发现了电子,因此提出了原子的葡萄干布丁模型!1909年卢瑟福在验证汤姆逊的原子模型时却发现α粒子大都穿过了金箔,只有极少数α粒子被反射回来,还有部分偏离,因此发现了巨大的原子内部有一个小小的原子核存在!因此提出了卢瑟福的原子模型。
到了1917年卢瑟福做实验时候发现用α粒子撞击氮原子核能崩出氢原子核,因此卢瑟福认为氢原子核是氮原子核的基础材料,得以发现质子的存在!质子发现后,因为原子量和原子序号的差异,卢瑟福猜测有一种中性粒子存在,1932年卢瑟福的学生查德威克发现了中子!
这元素周期表不错,还有各层电子数
元素的三大组成:质子、中子和电子都已经齐备了,质子数决定了原子序号,质子和中子则决定了原子量,而电子则能在很大程度上决定它的化学属性,因此我们就知道了各种元素不过是这些原料搭积木一样构成了不同的元素,从元素周期表上就可以看出各种元素的差异!
这个积木是如何搭建起来的?
将质子中子凑一起不就可以了么?其实这很难,因为宇宙大爆炸诞生丰度最高的是氢元素,因此物质大都是从氢元素开始演化的,但氢元素中最多的元素比如氕和氕一起聚变时却不是变成氦,而是氘,因为一个质子会转换成中子,而这个过程却要吸收能量,因此当爱丁顿提出太阳上最初核聚变的这个方案后,却遭遇了太阳温度不足的问题,后来伽莫夫推导出了能够库仑障壁的量子力学公式时,太阳的发光才明证言顺。
质子-质子链反应
然后物质的诞生就进入了快车道,因为条件都具备了,高温和高压让质子之间突破了库伦斥力达到了强作用力的范围,与质子结合,或者与中子与质子的组合结合,形成了更重的元素!以下就是元素诞生的大致顺序,当然并非这么简单,但大致上是朝着这个方向前进的!
氦-4 → 铍-8 → 碳-12 → 氧-16 → 氖-20 → 镁-24 → 硅–28 → 硫–32 → 氩–36 → 钙–40 → 钛–44 → 铬–48 → 铁–52 → 镍–56
质子聚变的终点是铁,当然上文说是镍,但镍56会衰变会铁52,因此说铁是最终聚变元素并没有错。
慢中子捕获(S过程)
元素从序号一级级往上爬,也不只是质子聚变这一条路,它还可以通过中子捕获完成,中子被原子核捕获多了后非常不稳定,其中会有中子衰变,释放出一个反中微子和电子后变为质子,元素序号+1,变成更重的元素,当然这会在红巨星内部发生,而且这个过程一直会持续发生,不过这个效率却非常慢,但好在是大部分低质量的红巨星阶段也够久,因此它贡献的比铁重的元素约占整个恒星生涯中重元素的一半!
中子捕获过程
快中子捕获(R过程)
其实快中子捕获过程和慢中子一样,唯一的不同它只发生在超新星爆发的超强中子流中,而且它需要铁核作为基底元素,这个过程不过数秒,但产生了另一半重元素!
快中子捕获生成黄金
铁以后的元素都是这种中子捕获的方式诞生的,所谓的不同就是超新星爆发过程中时间并不足以诞生足够多的重元素,比如铀元素比例就极低,当然黄金这类重元素的比例也极低!但仍然会有,因为R过程快速捕获中子再衰变过程是不可预测的,只要时间足够,它可以生成任何稳定元素,只要有足够的中子和足够的时间,但越重的元素显然需要的时间会更久,可惜超新星时间显然不不太够!
超新星和中子星合并生成黄金
还有另一种生成黄金的途径,那就是中子星合并时的快中子捕获过程,显然中子星合并时会有强大的潮汐引力出现,导致这两颗中子星会形成一个长长的尾巴,而且碰撞过程中也会喷射大量的中子星物质,这些弥漫的中子星物质是不稳定的,超重中子质子组成的重核(两者比例10:1)的中子会衰变,至于衰变成什么元素只有鬼知道,凑巧那一堆组合衰变到哪个稳定了那就是哪个!不过金和铂元素的比例要比超新星高出N个数量级!
假如超新星能形成月球大小的黄金的话,那么中子星合并能形成木星一样大的黄金!
黄金的优良性能
金的首饰价值就不说了哈,这个大家都知道!黄金的化学性能和导电性能十分优良,所以稳定性要求极高的场合,黄金是少不了的,比如现代IT产业中的CPU和IC中的黄金含量可是不少的,还有各种接插件的镀金层,比如你家里用的水晶头和RJ45模块,除非是假冒货,必定有镀金层,假如没有黄金,估计现代IT设备的性能要下降多少个数量级!
黄金的化学稳定性稳定,因此它很难在各种酸性溶液中被溶解,除了王水!这是它作为首饰一个重要原因,另一个大家也知道,黄金这种稀有金属曾经成了为美元背书的金本位,当然布雷顿森体系崩溃后美元不再和黄金挂钩,所以现在的美元印疯了也没人管,只要美国政府以停摆为威胁,让美联储超发即可!但买单的却是全世界人民哈,各位你们都为美国做贡献了,美国人民感谢你!
当然铁也很重要,全世界能没有黄金,但真不能没铁,没有黄金,我们的IT产业完了,首饰产业完了,电气化产业影响一大半但没了铁,估计大家出行要靠马车了,住房子得木结构啦,跨洋过海要靠帆船啦
但很明显,我们不会在家里储备铁,更不会在脖子上挂上铁链,因为它不是拿来装饰的!
黄金有可能比铁多吗?
恒星内核最终形成的元素是铁,因此宇宙中元素是铁含量最高?但其实并不是,因为有几个原因,其一是红矮星和黄矮星无法演变到到铁元素,其二是是能演变到铁元素的恒星只有内核是铁元素,而且内核只占整颗恒星一部分,而洋葱结构的恒星,各个部分占比远比内核的铁核要大!
恒星内核结构示意图
所以现代宇宙发展上预言的理论元素最终是铁(重元素会衰变),在现代宇宙发展阶段铁元素仅仅排名第六名而已,当然黄金就不知道排到第几名去了!那么为什么又说中子星合并能产生木星大的黄金么?
铁元素排第六名
但很可惜中子星合并的机会是很少的,尽管LIGO和VIRGO发现的引力波中中子星合并比例挺高,但事实上超新星发现的频率则更高,所以总的来说,中子星合并还是因为机会太少,所以地球上黄金才那么稀有!
地壳中元素的丰度
地壳中元素比例中看起来像黄金与铂金这些元素也不少,但请注意左边的坐标是指数级下降的,所以黄金在地壳中的含量大约只有6×10^-4 ppm,而铁则是011%,两者不知道差了多少个数量级!但即使如此黄金也有60万亿吨,但很可惜在根本无法开采的地球深处,比如前苏联科拉深钻孔在10千米的位置就发现了黄金含量很高的地层,但人类极限开采的南非姆波尼格金矿也不过4000米左右,所以对于这样的宝藏,只能垂涎三尺!
黄金永远都不可能比铁多,但钻石可能会超级多!
黄金的形成都是在超新星爆发和中子星合并这种天文级别的能量释放事件中发生的,所以它的初始状态始终都是弥散而且和其他元素混杂的,因此宇宙中可能存在黄金星,但有可能存在黄金比例比较高的星星,比如中子星爆炸后的尘埃云坍缩的天体,如果可能的话,这些天体重元素比例极高,贵金属比例就爽的不要不要了!
而钻石星则是有成因的,因为一些质量比较小的恒星,比如太阳它未来的最终的归属是碳氧白矮星,因为氧燃烧需要更高的温度,因此到碳氧内核后再无法继续燃烧,强大引力压缩下会坍缩成电子简并力支撑的碳氧白矮星,因此在这种白矮星上碳的比例是极高的,有人将其称为钻石星,但这中简并力支撑的碳单质并不能形成钻石,也许要让大家失望了,那么就叫碳星吧,可惜大家只对钻石感兴趣,谁喜欢黑不溜秋的碳呢!
巨蟹座55e
据说真正的钻石星是巨蟹座55e,这颗围绕着类日恒星巨蟹座55A的系外行星大小和海王星差不多,它可能是迄今为止发现的最大固态行星,早先天文学家认为可能是一颗海洋星,但经过反复观测后认为可能是一颗含碳量极高的行星,因此天文学家猜测其内部肯定形成了大量的钻石,因为这个压力足够高!
银河系中大概有数千亿颗系外行星。 ESO/M Kornmesser
作者 林文杰
我们的银河系中大约有数十亿颗恒星。如果每颗恒星都至少有一颗行星,银河系中将有1000亿至4000亿颗行星。这当中是否有类似地球的行星?在那上面是否有像人类一样的智慧生命?这一直是天文学家探寻的目标。
很长时间里,我们对行星的认识仅局限于太阳系内的八大行星,直到1995年,天文学家才第一次发现了围绕一颗类太阳恒星公转的系外行星——飞马座51b。不过在此后20年,人类发现的系外行星总数超过了4000颗,其中与地球相似的 超级地球 尤其引人注目。
3月5日,《科学》杂志上的一篇论文报告说,天文学家又发现了一颗超级地球,名叫Gliese 486b。难得的是,这颗超级地球上仍然保留着大气成分,使得它没有那么炽热,并且成为天文学家进行行星大气研究的理想之地。
有大气的超级地球
Gliese 486b 是一颗岩质行星,质量为地球的28倍,半径为地球的131倍,相当于一颗超级地球。
它的“太阳”是一颗红矮星,Gliese 486b 围绕着这颗红矮星,公转半径仅为250万公里, 是目前发现的公转轨道最靠近恒星的系外行星之一 。与之相应,它的公转周期非常短,只有15天,是超级地球的短周期版本,非常特别。
距离恒星越近,行星受到近日物质的干扰会更严重,红矮星上爆发的耀斑也会直接作用在行星上,导致行星表面环境变得惨不忍睹。
在如此恶劣的情况下,行星的大气物质往往会剥离、丢失,变得像彗星一样,一边公转一边拖着自己丢失的大气尾巴。但 Gliese 486b 还保留着由氢气和氦气构成的大气层 ,因而非常具有研究价值。
过去数年,科学家发现的大多是短周期的气态行星,而 Gliese 486b 是像地球一样的岩质行星。借助它,我们能够研究在距离恒星如此近的轨道上,类地行星是如何丢失大气物质的,以及在剥离大气之后,行星表面会发生什么样的变化。
事实上,这正是地球未来的命运,随着太阳进入红巨星阶段并向外膨胀,地球将被动成为这样一颗短周期行星。因此,看到Gliese 486b,就像是看到地球命运的预演。
超级地球Gliese 486b的表面可能流淌着火山熔岩。 RenderArea
它会是宜居行星吗?
Gliese 486b 行星的表面温度预计为430 C,不算太热,比金星的表面温度还要低一些。但对于我们所理解的生命形式而言,还是太过炙热。
相比于其他短周期行星,Gliese 486b的表面温度其实已经算是偏低的。比如距离地球41光年的巨蟹座55E系外行星,表面温度达到了2300 C。Gliese 486b的温度之所以比较低,可能正是受到大气层的影响,这也是它值得被研究的一个关键原因。
事实上, 目前在册的几乎所有短周期系外行星都不适合宜居 。
首先,它们公转轨道半径太小,会受到主星的深度影响,最直接的干扰就是表面温度极高。
其次,短周期系外行星绝大部分可能被潮汐锁定,一面永远朝向恒星,温度极高,另一面则背向恒星,永远处于黑暗中,就像月球只有一面朝向地球那样,结果不仅温度极端,光照条件也非常极端,对整个行星的大气循环极为不利。
第三,恒星的耀斑会直接作用到行星上,在面向恒星的一面产生强烈的电磁辐射,对我们所理解的生命形式极为不利。
由此可见,超级地球 Gliese 486b 实际上并不宜居。那么宜居到底意味着什么呢?或许不单单是找到另一个地球那么简单。
开普勒452b也是一颗超级地球,是最像地球的行星之一。但超级地球并不必然适宜人类居住。 NASA/Ames/JPL-Caltech
宜居就意味着寻找“地球20”?
说到宜居的系外行星,我们想象的一般是“地球模式”。
它满足以下一些基本条件:首先,恒星表面温度合适,且寿命较长,有足够的时间让生命演化。其次,行星需要处于恒星周围的宜居带上,不冷不热,允许水以液态形式存在。此外,行星轨道要足够稳定,不能无缘无故就受到天体撞击,导致生命灭绝。
基本就是要找到一个个“地球20”。毕竟我们目前所知的是,像地球这样的行星确实可以孕育生命。人类如果想要为未来星际移民寻找目的地,大概也要按这样的标准不断搜寻。可是如果要通过层层条件的筛选,我们会发现宜居的系外行星少之又少,仅恒星类型这一点就淘汰了银河系内90%的恒星。
不过我们可以退一步想想, 宜居行星就必需像地球一样吗? 比如,我们通常认为,水是生命不可缺少的重要成分,但生命真的需要水么?它们必须是碳基生命吗?甚至,其所在行星一定需要太阳辐射来获得能量吗?
或许并不一定。在宇宙的极端环境中,可能生存着超出我们理解范围的生命形式,就像科学家曾经在地球的深海热泉口发现一个全新的生机勃勃的生命世界一样。
随着系外行星探测技术的进步,在未来,无论是宜居行星,还是超级地球,都会越来越多。人类或许需要扩展自己的想象力,明白宜居行星未必能孕育生命,而不在宜居带的星球上,也可能寄居着奇特的外星生命。
毕竟,在银河系的大约数十亿颗恒星中,有些恒星像太阳一样,有多个行星围绕着运转,有些时候则是一个行星绕着两颗恒星旋转——在这些星球上,即使影子也不会孤独。
所以,谁知道宇宙的可能性有多宽广呢?
系外行星Kepler-16b围绕着两颗恒星公转,在那里,影子也不会孤独。
编辑 陈天真
参考链接
https://sciencesciencemagorg/content/371/6533/1038
https://physicsworldcom/a/super-earth-is-astronomers-dream-for-atmospheric-studies/
文章由“科普研习社”(ID:cspbooks)公众号发布,转载请注明出处。
地球是一颗岩石星球,几十亿年前大量的氢元素依靠万有引力聚集在一起形成了太阳,太阳释放的粒子流将太阳附近较轻的元素吹到远处,较重的元素依靠万有引力聚集在一起形成了地球这样的以硅酸盐为主的类地行星。吹到远处的轻元素聚集在一起可以形成以氢气、氦气为主的体积较大的类木行星。
从星球的形成过程中可以看得出,不同类型的星球,元素含量也是不同的。宇宙中含量最多的元素是氢,其次是氦。木星上氢所占的比例几乎是90%,其余的主要是氦。而在地球上几乎难以找到游离态的氢,即使是化合态的氢也大约只占地球总质量的1%。至于氦,在地球上更是属于稀有气体。
恒星是一座巨大的元素加工厂,可以将氢和氦等轻元素聚变成重一些的元素。恒星的质量越大,就能够生产更多种类的元素。像太阳这样质量的恒星,核聚变能够聚变到碳、氧,质量更大的恒星可以制造出更重的元素,最重到铁元素。元素周期表上铁之后的元素可以通过超新星爆发或者白矮星、中子星等大质量天体的剧烈碰撞产生。比如,在人类首次观测到的双中子星合并释放引力波事件中,制造出的高达300个地球质量的黄金。地球上的黄金就是来自于恒星的遗骸,地球上沉积的黄金比较少,所以黄金显得比较稀有贵重,或许在其他星系的一些行星上,黄金含量远远超过地球。
说到这里,我想起了宇宙中的“钻石星球”。有一些恒星能够聚变到碳,这种恒星寿命结束后会变成白矮星。白矮星的温度逐渐降低的过程中会使得其中的碳结晶化,这样碳就变成了地球上价值连城的钻石。这样一颗质量庞大的钻石星球,对地球人来说欣喜的同时也只能干瞪眼。人类还没有能力到遥远且拥有强引力的白矮星上开采物质,如果真的有能力开采白矮星上的钻石,恐怕那时候人类就已经能够在地球上大规模的生产制造大质量的钻石了。即使把白矮星上的钻石运了回来,也早就没什么价值了。
在1869年,俄罗斯化学家门捷列夫把当时发现的66种元素排列成现在著名的元素周期表,到目前为止,人类已经发现了118种元素,其中92种为天然元素,26种为人工合成的。
地球上的一切可以说都是由元素所构成的,然而对于整个宇宙来说,地球应该只能连一粒尘埃都算不上,十分都渺小,因此地球上的元素资源自然是非常稀缺的。
就拿氦来说,从整个宇宙的角度来说,宇宙丰富中最多的一种元素应该为氢元素,其次为氦元素,而氢和氦不仅是分布最广的两种元素,还是宇宙中含量最高的两种元素。
其中氢元素占到了宇宙总元素的75%左右,而氦元素也占到了23%左右,剩下不到2%的元素都是由其他元素共同组成的,但是氦元素在地球上却十分稀缺。
为什么地球上的氦元素那么少呢?
氦作为宇宙元素中含量第二的物质,在宇宙星际中其主要来源是恒星以及星际能源的热核反应,按理说氦元素应该十分广泛。
然而,在地球上氦元素却是非常少。之所以氦元素在地球上非常稀缺,主要有以下几个方面,其一是氦的原子序数是2,相对原子质量为40026,所以氦太轻了。地球上的重力并不能把氦维持住,一阵太阳风过来,就可以把氦给“吹跑了”。
其二就是氦本身是一种惰性气体;其三,一千克铀经过5000万年的衰变才产生了1克氦气,所以氦元素的生成效率非常低。
目前地球上的氦元素主要都存在于地壳中,主要是由一些放射性元素经过衰变后产生的,比如铀元素发生阿尔法衰变后会产生氦元素,因此氦元素在地球上是非常稀有的。而且如今氦在多个领域都具有非常重要的作用,如充当冷却剂。
元素的生成机制
原子是由原子核(质子、中子)以及围绕在原子核周围的电子构成,决定某个原子元素种类的,是这个原子核内的质子数量,比如说氢的原子核只有一个质子,它就是元素周期表上的1号元素,而氦的原子核内有两个质子,它就是元素周期表上的2号元素,然后以此类推。
从理论上来说,只要把质子一直进行组合,就可以创造出越来越重的元素,但在原子核内部,一直存在着两种基本力——强相互作用力(是将原子核内的核子束缚在一起)以及电磁力(是将原子核内的质子分开)。
由于质子带正电,因此这两种力相互排斥。强相互作用力虽然大,但作用范围太短,相反电磁是个长程力,并可以无限叠加,不过就是比强相互作用力小。
因此当原子核内的质子达到一定数量,两种力之间的排斥力就会发生叠加,而在这种情况下的原子核就会变得很不稳定,从而发生衰变。
比如说α衰变就是原子核内释放出由两个质子和两个中子构成的α粒子,α衰变发生后,原子核的质量数会减少4个单位,其原子序数也会减少了2个单位。
总而言之,当原子的原子核内的质子数量越多,这个原子就越不稳定,一旦原子核内的质子数量超过临界点时,这个原子就会发生衰变。
虽然宇宙浩瀚无垠,但在宇宙中的规则几乎都是一样的,也就是说任何元素都具有一定的特征,遵循一定的形成规律,因此宇宙中的元素也存在于地球上。
目前,我们对新元素的 探索 主要是从人工合成和自然 探索 这两个方面进行的,其中人工合成主要是通过高能中子的长期辐照、核爆炸和重离子加速器等现代实验手段来实现的。
除此之外,我们还可以从宇宙射线、卫星石以及天然矿物等等发现新元素。如今人类已经可以在实验室里通过核碰撞来创造出新元素。
2014年,日本曾使用rilac直接加速器加速锌粒子并撞击一片铋箔,创造出了第113号元素“Unt”,但人工元素的寿命极短,而这个113号元素只存在万分之三秒,就发生了衰变,变成了其他元素。
再来说2016年,科学家们用人工元素锎去撞击钙,制造出一个原子核中含有118个质子的新原子,然而这种元素仅仅存在了1毫秒,不过这却是人类制造出最重的元素。
直接给出答案,那就是铱元素和钻石。
宇宙中最常见的元素是轻元素。重元素基本构成了行星。
如果大家了解宇宙的演化史,那肯定可以得知宇宙中氢、氦等轻元素的含量是最高的,基本占据了宇宙的90%以上的明物质总质量。
从宇宙大爆炸开始算起,宇宙一开始基本全是氢、氦这样的元素,随后在引力的作用下开始聚集。氢同位素聚变成氦,氦再聚变成硼等。恒星就是重元素的炼丹炉。
而宇宙中大部分轻元素还没有被聚变过。虽然宇宙中数量最多的是卫星和行星这样的天体,但是质量占比最大的是恒星这样蕴含轻元素的天体。
地球上的重元素基本都在地核,比如铱元素,基本全在地核处,地壳上的铱含量只是千万分之一。
地球整体上铱元素的含量甚至还不如一颗直径100公里的彗星。
宇宙中的钻石行星很多
其实宇宙中有很多钻石行星,其本质就是碳的同位素。常见的钻石是以碳原子构成的正八面体。每个碳原子都是sp³杂化,并于其他碳原子形成共价键。
虽然地壳也富含碳元素,但是大部分都是和氢、氧元素结合,也就是我们常用的煤。
所以天然的钻石在地球上并不常见。
但是宇宙中碳化行星很多。这些行星一般富含碳元素,但是缺少氢、氧元素。所以碳 碳结合的化合物就会超过碳 氧组合,并形成大量的钻石和石墨。
比如距离地球600光年远的WASP 12b行星,其表面富含着高精度钻石。
除了小行星,还有富含钻石的大行星,比如距地球41光年外的巨蟹座55e就是一个质量比地球大至少78倍的行星。
其中三分之一的质量都是碳元素,而该行星极度缺乏氧。科学家预计该行星至少有10分之一的质量合成了钻石和石墨。
其钻石含量至少为100亿亿吨。
在地球上很稀有,而在宇宙中却很常见的元素中,排名第一的当属氦(He)。氦在元素周期表中排名第二,在常温下是一种无色无味的惰性气体。氦气的密度只有大气层中空气密度的七分之一,地球的引力不能有效的束缚住它,因此大气层中的氦气很容易逃逸到太空中去,这造成了地球的大气层中氦的含量非常稀少,仅为百万分之五点二。因为氦的化学性质很不活泼,一般不会和其他元素发生反应,所以在地球表面上找不到天然的氦气矿。
目前地球上氦主要是由地表下的放射性元素如铀、钍等衰变产生的,这些放射性元素在衰变过程中会发射出含有氦的粒子,通常情况下,这些氦会慢慢散逸大气层中,并最终逃逸到太空。但如果在它的附近有恰好天然气存在的话,这些氦就会被天然气捕获,根据研究天然气对氦的捕获能力很高,氦在天然气中的浓度最高可以达到7%。我们现在所用的氦气,大多数都来自于这种伴生于铀矿的天然气,这种高氦的天然气在地球上并不常见,根据目前探明的情况,其主要分布于美国,而我国的氦气80%都是依赖进口。
氦气因为比空气轻又不容易产生化学反应,在以前主要用做填充飞艇和气球、制作霓虹灯、防腐等用途。随着 科技 的发展,在原子反应堆、激光器、超流体、氩氦刀等等高 科技 领域以及传统工业上,人们发现氦气都有着重要的用途,因此氦资源越来越受到各国的重视。近年来有传闻说做为一种地球上不可再生的资源,地球上的氦将在30年内耗尽,美国已经在考虑将氦列为战略资源并限制其出口。这也导致最近的氦气价格节节攀升,可以预见的是在不远的将来,氦气会越来越稀缺,其价值也会水涨船高。
虽然氦在地球上非常稀缺,但它却在宇宙空间中广泛存在,根据科学家的研究,在整个可观测宇宙中,氦占了宇宙总质量的23%,其主要存在于恒星和大型气态行星中,一些老年恒星中的氦含量甚至高达40%。在我们太阳系,木星的大气层18%都是氦,而太阳的氦含量则为2485%,由此可见氦在宇宙中的广泛存在。
排名第二的是氖(Ne),氖在元素周期表中排名第十,在常温下氖也是无色无味的惰性气体。氖气的密度比氦气要大,大约是空气密度的三分之二,因此在大气层中氖的含量要多一些,为百万分之十八。氖气主要用来制作霓虹灯、荧光屏等设备,近年来也用被用于高能物理的研究,总的来说应用前景没有氦气好。但是因为目前氖气的主要来源是从液化空气中分馏,其成本比较高而产量较少,所以在现阶段氖气的价格比氦气还要贵。氖元素是从恒星的核聚变作用中产生,因此在宇宙空间中氖是很常见的,它在宇宙总质量的占比中仅次于氢、氦、氧和碳,是宇宙第五多的元素。
虽然以上两种元素地球上很稀少,但是地球上其它重元素,如金、银、铜、铂、铱、铅等,在相对于宇宙的大尺度上讲其含量是很多的,因为宇宙空间中的恒星和气态行星基本上都是由氢、氦之类的轻元素组成,而重元素大多都集中在岩质行星。因此我们也不必抱怨宇宙厚此薄彼,好好珍惜当下的地球吧!
地球物质在元素周期表中体现出了丰富多样,而铂族元素以痕量或超痕量存在于地壳之中,它在地球上很稀有,但地外天体上却很常见。
铂族元素由Os、Ir、Pt、Ru、Rh、Pd六种组成,它是高度亲铁元素。在地质作用过程中,子体岩石中的铂族元素特征对母体有明显的继承性,上述六种元素的地球化学指示行为既有差异又有共性。
在地学研究中,常根据铂族元素在岩石圈层中的分布, 探索 地质年代 历史 和地外撞击事件。
美国学者Alvarez等根据白垩系——古近系(K/T)界限粘土层中发现的依元素Ir异常提出了撞击理论。也有研究指出,在墨西哥湾和加勒比海的深水沉积中,存在冲击矿物颗粒和依元素Ir富集现象。同时,德国波茨坦地理研究中心认为有可能6500万年前有一颗小行星撞击到了墨西哥尤卡坦半岛。
1974年7月人类通过观测,目睹了苏梅克列维9号彗星撞击木星的情景,铂族元素可作为研究地外天体撞击地球的指示元素,打开一扇窗口。
我们只知地球或陨石带来的宇宙元素,其实浩瀚宇宙元素有多少我们不知,如果每一个星球都有一种不同元素,那么宇宙元素种类就可以兆亿甚至无法统计之多,所以,宇宙物质有多少?客观的说不知!甚至永远不知!
地球物质元素很多种类,但是有的元素物质储量很少,其实地球表面物质并非产生于地球,是在太阳系形成初期的同期物质,分布于太阳系的各个星球,宇宙空间星球物质含量也是于此,这是宇宙自然演变规律。
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