לעתים קרובות אני נשאל על ידי סטודנטים בשיעורי אסטרונומיה בחינוך הקהילתי שלי אם נמצאו אלמנטים חדשים בחלל החיצון שלא היה ידוע על כדור הארץ. התשובה לשאלה היא לא - הטבע משתמש באותם 98 אלמנטים טבעיים כדי לאפיין את הכל מהכוכבים והכוכבים המוכרים וכלה באלה שבגלקסיות הרחוקות ביותר שאנחנו יכולים לראות. מחוץ לתרכובת או מינרל מזדמנים, כדור הארץ הוא המקום בו תוכלו למצוא אלמנטים אקזוטיים יותר מכל מקום אחר ביקום.
יסוד הוא חומר טהור העשוי רק מסוג אטום אחד. מה שמבדיל אלמנט אחד מהאחר הוא מספר הפרוטונים בגרעין האטומים שלו. כל אטום עם שישה פרוטונים יהיה תמיד פחמן, 79 פרוטונים מזהב, 94 פרוטונים פלוטוניום ו 1 פרוטון מימן. מספר הפרוטון הוא גם האלמנטמספר אטומיעלטבלה תקופתית של אלמנטים. המרכיבים בטבלה מסודרים לפי המספר האטומי שלהם.
שני היסודות הנפוצים ביותר הם מימן והליום, המספרים 1 ו -2 בטבלה המחזורית; יחד הם מהווים 98% מכל החומר הגלוי ביקום. 2% הנותרים כוללים את כל השאר ממשקל קלליתיום (מספר 3) כל הדרך עדקליפורניה (98), היסוד הטבעי הכבד ביותר שנמצא בכדור הארץ ובכוכבים. קליפורניה אינה יציבה ו"התפרק "לאלמנטים פשוטים יותר. למרות שמדענים עושים זאת במעבדה בהפצצותברקליום (97) עם נויטרונים, כמויות עקבות של יסוד מאוד נדיר זה נמצאות באופן טבעי במפקדי אורניום עשירים.
כשהייתי בתיכון למדתי כימיה, טבלת האלמנטים התקופתיים הסתיימה ב- Lawrencium (103). נכון לעכשיו ישנם 118 אלמנטים, האחרון שבהם נוצר במעבדהununoctium (you-nah-NOC-tee-um). למען האמת, כל היסודות שמעבר ל 98 הם מלאכותיים, מוחיים לחיים בכורים גרעיניים או בניסויי מאיצי חלקיקים. הם חיים חיים קצרים מאוד. כאשר כל כך הרבה פרוטונים טעונים חיובית דוחפים זה את זה בגרעינים שלהם, אלמנטים אלה מתפרקים במהירות לפשוטים יותר בתהליך שנקראריקבון רדיואקטיבי.
בזמן המפץ הגדול, כאשר היקום התפוצץ, רק האלמנטים הפשוטים ביותר - מימן, הליום וכמויות עקבות של ליתיום - התבשלו. אתה לא יכול לבנות כוכב לכת מדברים כה רפויים. דור הדור הראשון של הכוכבים, שנוצר מאבני הבניין הבסיסיות הללו, נדרש לסנתז יסודות מורכבים יותר כמו פחמן, חמצן, גופרית וכדומה באמצעות היתוך גרעיני בתוך ליבותיהם.
כאשר הכוכבים התפוצצו כסופרנובות, לא רק שהאלמנטים החדשים הללו פוצצו בחלל, אלא שהחום והלחץ העצומים במהלך הפיצוץ בנו יסודות כבדים עוד יותר כמו זהב, נחושת, כספית ועופרת. כולם התאגדו בדור שני של כוכבים. ושלישית.
2% מהאלמנטים מתוצרת הכוכבים, הכוללים בין היתר פחמן, חמצן, חנקן וסיליקון, הלכו לבנות את כוכבי הלכת ובהמשך הפכו חיוניים לחיים. אנו עשויים מחומר מעובד מאוד שאתה ואני. האטומים של היצורים שלנו היו בתוך הליבות של כמה דורות של כוכבים. חשבו על הטוב והקשה הזה ותוכלו פשוט ליצור קשר עם "הכוכב הפנימי" שלך.
בואו ונשנה מחדש את השאלה לגבי חומרים אקזוטיים בחלל שלא קיימים על כדור הארץ. במקום אלמנטים, אם אנו מסתכלים על תרכובות, אנו מכות בחצאית התשלום. תרכובת היא גם חומר טהור אך מורכב משני יסודות כימיים או יותר המחוברים זה לזה. תרכובות מוכרות כוללות מים (שתי הידרוגנים המחוברים לחמצן אחד) ומלח (נתרן ואחד כלור).
אסטרונומים גילו בערך220 תרכובות או מולקולות בחלל החיצון, רבים מהם עם אחים בכדור הארץ אך חלקם זרים. אנחנו לא צריכים לחפש רחוק כדי למצוא אותם מכיוון שכמה מהם הועברו ממש לפתח שלנו כחבילות סלעיות שנקראות מטאוריטים. הנה רשימה קצרה שלמינרלים חדשים שנוצר בתוך אסטרואידים (שם מקורם של מטאוריטים) בתנאים שונים מאוד מאלה שנמצאים על כדור הארץ:
* ברינגריט - תרכובת מתכתית העשויה מברזל, ניקל וזרחן
* אולדהמית - מינרל חום העשוי מסידן, מגנזיום וגופרית
* קוסמוכלור - מינרל ירוק המכיל סידן, כרום, סיליקון וחמצן
מה דעתך על דברים חדשים על כוכבי לכת ושביטים? אסטרונומים גילו תרכובות באטמוספרות של כוכבי הלכת הענקיים יופיטר, סטורן, אורנוס ונפטון כמוסילאן (סיליקון-מימן),arsine (ארסן-מימן) ו-פוספין (זרחן-מימן) שלא קיימים באופן טבעי על פני כדור הארץ. בני אדם יצרו את שלושתם במעבדה והשתמשו בהם היטב בתעשיות שונות כולל ייצור מוליכים למחצה.
ואז ישבראונייט, קוטל מנגן שנמצא בשנת 2003 בחלקיק אבק שהופעל על ידי שביט 26P / Grigg-Skjellerup. האסטרונומים רואים מעבר למערכת השמש, ומראים מולקולות פחמן ארוכות-שרשראות בחלל שלא יכלו להיווצר בכדור הארץ מכיוון שהחמצן יקרע אותן. החלל הוא מקלט הבטוח שלהם.
אז כדור הארץ הוא המיקום ביקום בו תוכלו למצוא אלמנטים אקזוטיים יותר מכל מקום אחר. בזכות הפעילות האנושית והמולקולות המסובכות שהתפתלו יחד ליצירת חיים, כדור הארץ הוא המקום האקזוטי ביותר ביקום.
