Študenti sa v triedach astronomie komunitného vzdelávania často pýtam, či sa nenašli nejaké nové prvky vo vesmíre neznámych na Zemi. Odpoveď na otázku znie: nie - príroda používa rovnaké 98 prírodných prvkov na modelovanie všetkého od známych hviezd a planét po hviezdy v najvzdialenejších galaxiách, ktoré vidíme. Mimo príležitostnej zmesi alebo minerálov je Zem miestom, kde nájdete viac exotických prvkov ako kdekoľvek inde vo vesmíre.
Prvok je čistá látka vyrobená iba z jedného typu atómu. To, čo odlišuje jeden prvok od druhého, je počet protónov v jadre jeho atómov. Každý atóm so šiestimi protónmi bude vždy atóm uhlíka, 79 protónov zlata, 94 protónov plutónia a 1 protónový vodík. Protónové číslo je tiež prvkomatómové číslona interneteperiodická tabuľka prvkov, Prvky v tabuľke sú usporiadané podľa ich atómového čísla.
Dva najbežnejšie prvky sú vodík a hélium, čísla 1 a 2 v periodickej tabuľke; spolu tvoria 98% všetkej viditeľnej hmoty vo vesmíre. Zostávajúce 2% zahŕňajú všetko od ľahkýchlítium (číslo 3) až pokalifornium (98), najťažší prírodný prvok na Zemi a v hviezdach. Kalifornie je nestabilné a rozpadá sa na jednoduchšie prvky. Aj keď vedci robia to v laboratóriu bombardovanímberkélium (97) s neutrónmi sa stopové množstvá tohto veľmi vzácneho prvku nachádzajú prirodzene v bohatých ložiskách uránu.
Keď som bol na strednej škole študoval chémiu, periodická tabuľka prvkov skončila v Lawrencium (103). V súčasnosti je v laboratóriu 118 prvkovununoctium (Ste-nah-NOC-tee-um). V skutočnosti sú všetky prvky nad 98 umelé, oživené v jadrových reaktoroch alebo v pokusoch s urýchľovačom častíc. Žijú veľmi krátke životy. S toľkými pozitívne nabitými protónmi, ktoré sa tlačia proti sebe vo svojich jadrách, sa tieto prvky v procese zvanom rýchlo rozpadnú na jednoduchšierádioaktívny rozpad.
V čase veľkého tresku, keď vznikol vesmír, sa uvarili iba najjednoduchšie prvky - vodík, hélium a stopové množstvá lítia. Z takýchto nadýchaných vecí nemôžete postaviť planétu. Trvalo prvou generáciou hviezd, ktoré sa vytvorili z týchto základných stavebných blokov, aby pomocou jadrovej fúzie vo svojich jadrách syntetizovala zložitejšie prvky ako uhlík, kyslík, síra a podobne.
Keď hviezdy explodovali ako supernovy, nielen tieto nové prvky boli vystrelené do vesmíru, ale obrovské teplo a tlak počas výbuchu vybudovali ešte ťažšie prvky ako zlato, meď, ortuť a olovo. Všetky sa stali súčasťou druhej generácie hviezd. A tretina.
2% prvkov vytvorených hviezdami, medzi ktoré patria okrem iného uhlík, kyslík, dusík a kremík, sa stavali planéty a neskôr sa stali nevyhnutnými pre život. Vyrábame sme vás a ja z vysoko spracovaného materiálu. Atómy našich bytostí boli vo vnútri a von z jadier niekoľkých generácií hviezd. Premýšľajte o tom dobre a tvrdo a môžete sa jednoducho spojiť so svojou „vnútornou hviezdou“.
Premeníme otázku o exotických materiáloch v priestore, ktorý sa na Zemi nenachádza. Namiesto prvkov, keď sa pozrieme na zlúčeniny, zasiahneme paydirt. Zlúčenina je tiež čistou látkou, ale pozostáva z dvoch alebo viacerých chemických prvkov spojených dohromady. Známe zlúčeniny zahŕňajú vodu (dva vodíky spojené k jednému kyslíku) a soľ (jeden sodík a jeden chlór).
Astronómovia o tom našli viac220 zlúčenín alebo molekuly vo vesmíre, mnohé z nich so súrodencami na Zemi, ale s niektorými mimozemšťanmi. Nemusíme hľadať ďaleko, aby sme ich našli, pretože niekoľko z nich bolo doručených priamo k našim dverám ako skalné balíčky zvané meteority. Tu je krátky zoznamnové minerály ktoré sa vytvorili v rámci asteroidov (odkiaľ pochádzajú meteority) za podmienok veľmi odlišných od podmienok na Zemi:
* Barringerite - kovová zlúčenina zo železa, niklu a fosforu
* Oldhamite - hnedý minerál vyrobený z vápnika, horčíka a síry
* Kosmochlor - zelený minerál obsahujúci vápnik, chróm, kremík a kyslík
A čo nové veci na planétach a kométach? Astronómovia objavili zlúčeniny v atmosfére veľkých planét Jupiter, Saturn, Urán a Neptún.Silan (Kremík-vodík),Arsin (vodík arzénu) afosfín (fosfor-vodík), ktoré na Zemi prirodzene neexistujú. Ľudia vytvorili všetky tri v laboratóriu a dobre ich využili v rôznych priemyselných odvetviach vrátane výroby polovodičov.
A potom je tubrownleeit, silicíd mangánu nájdený v roku 2003 v prachových časticiach zbavených kométy 26P / Grigg-Skjellerup. Astronómovia sa pohybujú za slnečnou sústavou a vidia vo vesmíre nezvyčajné molekuly uhlíka s dlhým reťazcom, ktoré sa na Zemi nemôžu tvoriť, pretože ich kyslík roztrhá. Vesmír je ich bezpečným prístavom.
Zem je teda miestom vo vesmíre, kde nájdete viac exotických prvkov ako kdekoľvek inde. Vďaka ľudskej aktivite a komplikovaným molekulám, ktoré sa spájajú do života, je Zem najexotickejším miestom vo vesmíre.
