Zamonaviy astronomlar bizdan to'rt dan yigirma sakkiz ming yorug'lik yiligacha bo'lgan masofada joylashgan uch yarim mingga yaqin ekzosayyoralarni bilishadi. Ulardan ba'zilari juda. Yaqin kelajakda ulardan birortasiga erishish qiyin bo'ladi - agar insoniyat ulkan texnologik sakrashni amalga oshirmasa. Shunga qaramay, ekzosayyoralar astrokimyo nuqtai nazaridan allaqachon katta qiziqish uyg'otmoqda. Bu Ural Federal Universiteti bilan hamkorlikda yozilgan yangi materialimiz.
Olam materiyasining asosiy qismi (agar barion materiya haqida gapiradigan bo'lsak) vodorod - taxminan 75 foiz. Geliy ikkinchi o'rinda turadi (taxminan 23 foiz). Biroq, kosmosda turli xil kimyoviy elementlar va hatto murakkab molekulyar birikmalar, shu jumladan organiklar ham uchraydi. Astrokimyo fazoda kimyoviy birikmalarning hosil boʻlish va oʻzaro taʼsiri jarayonlarini oʻrganadi. Ushbu mutaxassislik vakillari ekzosayyoralarni o'rganishga juda qiziqishadi, chunki ularda turli xil stsenariylarni amalga oshirish mumkin, bu esa g'ayrioddiy birikmalarning paydo bo'lishiga olib keladi.
Kamalak astronomlar xizmatida
Uzoq ob'ektlarning kimyoviy tarkibi haqida ma'lumot olishning asosiy vositasi - spektroskopiya. U kimyoviy elementlarning atomlari (yoki birikmalar molekulalari) yorug'likni faqat turli energiya darajalari orasidagi tizimning o'tishlariga mos keladigan ma'lum chastotalarda chiqarishi yoki yutishi mumkinligidan foydalanadi. Natijada emissiya (yoki yutilish) spektri hosil bo'ladi, undan moddani aniq aniqlash mumkin. Bu barmoq izlari kabi, ammo atomlar uchun.
Yorug'likning spektrga parchalanishining yaqqol misoli kamalakdir. Biz uchun bir rangdan ikkinchisiga o'tish silliq va uzluksiz ko'rinadi, lekin aslida ba'zi ranglar kamalakda emas, chunki ma'lum to'lqin uzunliklari Quyosh tarkibidagi vodorod va geliy tomonidan so'riladi. Aytgancha, geliy birinchi marta Quyosh spektrini kuzatish orqali aniqlangan (shuning uchun u "geliy", qadimgi yunoncha ἥlios - "quyosh" deb ataladi) va u laboratoriyada atigi 27 yildan keyin ajratilgan. Bu yulduzlarni o'rganish uchun spektroskopiyadan foydalanishning birinchi muvaffaqiyatli misoli edi.
Quyosh fotosferasining uzluksiz spektri fonida Fraungoferning yutilish chiziqlari.
Wikimedia Commons
Vodorod atomining eng oddiy holatida emissiya spektri asosiy kvant soni n ning turli qiymatlari bo'lgan darajalar orasidagi o'tishlarga mos keladigan qator chiziqlardir (bu rasm Ridberg formulasi bilan yaxshi tasvirlangan). Kuzatishlar uchun eng mashhur va qulay bu Balmer Ha chizig'i bo'lib, u 656 nanometr to'lqin uzunligiga ega va ko'rinadigan spektrda yotadi. Masalan, bu chiziqda astronomlar uzoq galaktikalarni kuzatadilar va ko'p qismi vodoroddan iborat bo'lgan molekulyar gaz bulutlarini taniydilar. Quyidagi qator chiziqlar (Paschen, Brackett, Pfund va boshqalar) butunlay infraqizil diapazonda yotadi va Lyman seriyasi ultrabinafsha mintaqada joylashgan. Bu kuzatishlarni biroz qiyinlashtiradi.
Shu bilan birga, murakkab birikmalar molekulalari yorug'lik kvantlarini chiqarishning yana bir usuliga ega, qaysidir ma'noda undan ham sodda. Bu molekulaning aylanish energiyasi kvantlanganligi bilan bog'liq bo'lib, bu ularni chiziqlar bo'ylab chiqarishga ham imkon beradi (qo'shimcha ravishda ular uzluksiz spektrni chiqarishi mumkin). Bunday yorug'lik kvantlarining energiyasi juda yuqori emas, shuning uchun ularning chastotasi allaqachon radio diapazonida. Eng oddiy aylanish spektrlaridan biri CO uglerod oksidi molekulasiga tegishli bo'lib, astronomlar vodorodni ko'ra olmasalar ham, sovuq gaz bulutlarini ham taniydilar. Radioastronomiya usullari, shuningdek, molekulyar bulutlarda metanol, etanol, formaldegid, gidrosiyan va chumoli kislota, shuningdek, boshqa elementlarni topishga imkon berdi. Masalan, aynan radioteleskop yordamida olimlar Lavjoy kometasining dumida spirtni topdilar.
Kosmosda nimani topishingiz mumkin
Spektroskopiya usullaridan foydalanishning eng oson yo'li yulduzlarning kimyoviy tarkibini o'rganishdir. Bunday holda, astronomlar elementlarning emissiya spektrlarini emas, balki yutilish spektrlarini o'rganadilar. Aslida, ulardan yorug'likni kuzatish oson, ayniqsa ko'rinadigan diapazonda. To'g'ri, yulduzlarning kimyoviy tarkibi odatda unchalik qiziq emas: ko'pincha ular vodorod va geliydan iborat bo'lib, ular og'ir elementlarning kichik aralashmasidan iborat.
Og'irroq elementlar o'ta yangi yulduz portlashlarida hosil bo'ladi va ularni ham kuzatish mumkin. Misol uchun, ba'zi olimlarning ta'kidlashicha, ikkita neytron yulduzining yaqinda birlashishi davriy jadvalning oxirgi qatorlaridan juda ko'p miqdorda oltin, platina va boshqa elementlarni ishlab chiqarishi kerak edi. Ammo u yoki bu tarzda, juda murakkab yoki organik birikmalar yulduzlarda bo'lishi mumkin emas, chunki ular yuqori harorat tufayli parchalanishi kerak.
Yulduzlararo sovuq gaz bulutlari boshqa masala. Ular juda kam uchraydi va yulduzlarga qaraganda ancha zaif nurlanish chiqaradi, lekin ularning o'zlari ancha katta. Va ularning tarkibi yanada qiziqarli. Ularda juda ko'p turli xil molekulalarni topishingiz mumkin - oddiy diatomiklardan nisbatan murakkab ko'p atomli organik birikmalargacha. Murakkab molekulalar orasida eng oddiy aminokislota bo'lgan glitsin hosil bo'lishida ishtirok eta oladigan "prebiyotik" birikmalarni, masalan, aminoasetonitrilni alohida ta'kidlash kerak. Ba'zi olimlarning fikricha, organik hayotning asosiy qurilish bloklaridan biri bo'lgan riboza molekulyar bulutlarda ham paydo bo'lishi mumkin. Agar bunday birikmalar o'zlarini qulay sharoitlarda topsalar, bu allaqachon hayotning paydo bo'lishi uchun qadam bo'ladi.
UrFUning Kourovskiy astronomik observatoriyasi tomonidan olingan M42 Orion tumanligining surati. Qizil rang 656,3 nanometr to'lqin uzunligida Ha emissiya chizig'idagi rekombinatsiya natijasidir.
Sayyoralarga biroz yaqinroq
Afsuski, ekzosayyoralarning kimyoviy tarkibini aniqlash uchun spektroskopiyadan foydalanish qiyin. Shunga qaramay, buning uchun siz ulardan yorug'likni qayd etishingiz kerak va sayyora atrofida aylanadigan yulduz buni amalga oshirishga to'sqinlik qiladi, chunki u yanada yorqinroq porlaydi. Bunday tizimni kuzatishga urinish gugurt nuriga projektorga qarashga o'xshaydi.
Biroq, ekzosayyora haqidagi ba'zi ma'lumotlarni uning emissiya spektrini to'g'ridan-to'g'ri o'lchamasdan olish mumkin. Ayyorlik shu. Agar sayyora atmosferaga ega bo'lsa, u yulduz nurlanishining bir qismini va turli xil spektral diapazonlarda turli yo'llar bilan yutishi kerak. Taxminan aytganda, bir to'lqin uzunligida sayyora biroz kichikroq ko'rinadi va boshqa to'lqin uzunligida u biroz kattaroq ko'rinadi. Bu atmosferaning xususiyatlari, xususan, uning kimyoviy tarkibi haqida taxminlar qilish imkonini beradi. Kuzatishning bu turi, ayniqsa, yulduzlariga yaqin bo'lgan issiq sayyoralarda yaxshi ishlaydi, chunki ularning radiuslarini o'lchash osonroq.
Bundan tashqari, sayyoraning kimyoviy tarkibi u hosil bo'lgan gaz va chang bulutining tarkibi bilan bog'liq bo'lishi kerak. Masalan, uglerod atomlarining kislorod atomlariga nisbati yuqori bo'lgan bulutlarda hosil bo'lgan sayyoralar asosan karbonatlardan iborat bo'ladi. Boshqa tomondan, bunday bulutdan hosil bo'lgan yulduzning kimyoviy tarkibi ham uning tarkibini aks ettirishi kerak. Bu bizga faqat bitta yulduzning spektrini o'rganish asosida ba'zi taxminlar qilish imkonini beradi. Shunday qilib, Yel universiteti astronomlari 850 ta yulduzning kimyoviy tarkibi haqidagi maʼlumotlarni tahlil qilib, tizimlarning 60 foizida yulduzdagi magniy va kremniy kontsentratsiyasi Yerga oʻxshash tosh sayyoralar uning yaqinida boʻlishi mumkinligini koʻrsatishini aniqladi. Qolgan 40 foizda yulduzlarning kimyoviy tarkibi ularning atrofidagi sayyoralar tarkibi Yernikidan sezilarli darajada farq qilishi kerakligini aytadi.
Umuman olganda, so'nggi paytlarda xira yulduzlar fonida ayniqsa issiq sayyoralarni to'g'ridan-to'g'ri spektroskopiya qilish o'lchov vositalarining aniqligi oshishi tufayli mumkin bo'ldi. Bunday holda, ularning nurida turli xil kimyoviy elementlar va murakkab birikmalarning izlarini izlash allaqachon mumkin. Masalan, VLT teleskopiga o‘rnatilgan CONICA infraqizil spektrografidan foydalanib, NAOS adaptiv optika tizimi bilan birgalikda olimlar oq mitti atrofida aylanib yuruvchi va o‘zidan yorug‘lik chiqaradigan issiq HR 8799 c ekzosayyorasi spektrini o‘lchashga muvaffaq bo‘lishdi. . Xususan, uning spektrini tahlil qilish natijasida sayyora atmosferasida kutilganidan kamroq metan va uglerod oksidi borligi aniqlandi. Bundan tashqari, yaqinda astronomlar atmosferasida titan oksidi bo'lgan boshqa "issiq Yupiter" spektrini o'lchashdi. Biroq, to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri sovuqroq toshli sayyoralar spektrini o'lchash (u erda hayot ehtimoli ko'proq) hali ham juda qiyin.
HR 8799 Planet HR 8799 c tizimining tasviri yuqori o'ng burchakda joylashgan
Jeyson Vang va boshqalar / NASA NExSS, W. M. Keck rasadxonasi
Sayyora tarkibini uning zichligini hisoblash orqali bilvosita ham aniqlash mumkin. Buning uchun siz sayyoraning radiusi va massasini bilishingiz kerak. Massani sayyoraning yulduz yoki boshqa sayyoralar bilan tortishish kuchining o'zaro ta'sirini kuzatish orqali topish mumkin va radiusni sayyora uning diskidan o'tayotganda yulduz yorqinligining o'zgarishi bilan baholash mumkin. Shubhasiz, gazli sayyoralar toshli sayyoralarga qaraganda kamroq zichlikka ega bo'lishi kerak. Misol uchun, Yerning o'rtacha zichligi har kub santimetr uchun taxminan 5,5 grammni tashkil qiladi va astronomlar yashashga yaroqli sayyoralarni qidirishda ushbu qiymatga tayanadilar. Shu bilan birga, "eng bo'shashgan issiq Yupiter" ning zichligi kub santimetr uchun 0,1 grammni tashkil qiladi.
"Imkonsiz" ulanishlar
Boshqa tomondan, ekzosayyoralarni, qanchalik g'alati eshitilmasin, laboratoriyadan umuman chiqmasdan o'rganish mumkin. Biz ularda sodir bo'lishi kerak bo'lgan kimyoviy va fizik jarayonlarni modellashtirish (asosan raqamli) haqida gapiramiz. Ekzosayyoralardagi sharoitlar eng ekzotik bo'lishi mumkinligi sababli (kechirasiz), ulardagi moddalar bizning odatiy sharoitimizda eng noodatiy, "mumkin bo'lmagan" sharoitlarda ham hosil bo'lishi mumkin.
Ko'pgina kashf etilgan ekzosayyoralar "issiq Yupiterlar" ga tegishli - yulduzgacha qisqa masofada joylashganligi sababli juda isiydigan gaz gigantlari. Albatta, bu yulduz tizimlarida bunday sayyoralar ustunlik qilishini anglatmaydi, shunchaki ularni topish oson. Bunday gigantlar atmosferasining harorati ming darajadan oshib ketishi mumkin va u asosan silikat va temir bug'laridan iborat (bu haroratda u bug'lana boshlaydi, lekin hali qaynamaydi). Shu bilan birga, bu sayyoralar ichidagi bosim juda katta qiymatlarga yetishi kerak, bunda bizga tanish bo'lgan vodorod va boshqa gazlar qattiq agregat holatlarga aylanadi. Bunday ekstremal sharoitlarni taqlid qilish bo'yicha tajribalar uzoq vaqt davomida amalga oshirilgan, ammo birinchi marta metall vodorod faqat shu yilning yanvar oyida ishlatilgan.
Boshqa tomondan, toshli sayyoralar chuqurligida ham yuqori bosim va haroratga erishish mumkin va u erdagi kimyoviy elementlarning "hayvonot bog'i" bundan ham kattaroq bo'lishi mumkin. Masalan, ba'zi hisob-kitoblarga ko'ra, bir necha Yer massasi bo'lgan toshli sayyoralar ichidagi bosim 30 million atmosferagacha bo'lgan qiymatlarga yetishi mumkin (Yer ichidagi bosim to'rt million atmosferadan oshmaydi). Kompyuter modellashtirish yordamida bunday sharoitda magniy, kremniy va kislorodning ekzotik birikmalari hosil bo'la boshlaganini aniqlash mumkin edi (ulardan juda ko'p tosh sayyoralar bo'lishi kerak). Masalan, 20 million atmosferadan ortiq bosim ostida nafaqat tanish silikon oksidi SiO 2, balki "mumkin bo'lmagan" SiO va SiO 3 ham barqaror bo'ladi. Shunisi qiziqki, ayniqsa massiv sayyoralar chuqurligida (20 Yer massasigacha) MgSi 3 O 12 - elektr o'tkazgichning xususiyatlariga ega bo'lgan oksid hosil bo'lishi mumkin.
Nostandart sharoitlarni nafaqat kompyuterda, balki laboratoriyada ham simulyatsiya qilish mumkin, garchi bunday keng bosim va haroratlar uchun bo'lmasa. Olmos anvil yordamida 10 million atmosferagacha bo'lgan bosimni olish mumkin, bu sayyoralarning ichki qismidagi sharoitlarga to'liq mos keladi va lazer yordamida namunani yuqori haroratgacha qizdirish mumkin. Bunday sharoitlarni simulyatsiya qilish bo'yicha tajribalar yaqinda faol ravishda amalga oshirildi. Masalan, 2015 yilda rossiyalik tadqiqotchilarni o'z ichiga olgan bir guruh olimlar 1,6 ming atmosfera bosimi va ikki ming darajadan yuqori haroratlarda magniy peroksid MgO 2 hosil bo'lishini eksperimental ravishda kuzatdilar. Yuqori bosimdagi materiyaning xatti-harakatlarini o'rganish haqida batafsil o'qishingiz mumkin.
Magniy va kislorod atomlaridan tashkil topgan namunaning rentgen spektroskopiyasi, taxminan o'n ming atmosfera bosimi va taxminan ikki ming Kelvin haroratda. Nuqtali chiziq kislorod miqdori yuqori bo'lgan hududni belgilaydi.
S. Lobanov va boshqalar / Ilmiy hisobotlar
***
UrFUda chuqur fazo va quyosh sistemasidagi protoplanetar moddalarni o'rganadigan bir guruh olimlar mavjud. Biz UrFU Kourovskiy astronomik observatoriyasi yetakchi mutaxassisi Vadim Krushinskiydan ekzosayyoralarni o'rganish haqida batafsilroq gaplashishni so'radik.
N +1: Nega biz ekzosayyoralarni o'rganamiz?
Vadim Krushinskiy: Hatto 25 yil oldin biz yagona sayyora tizimi - Quyosh tizimining mavjudligi haqida bilgan edik. Endi biz juda ko'p yulduzlarning sayyoralari borligiga aminmiz, ehtimol koinotdagi deyarli barcha yulduzlar. Ma'lumotlarni olish va qayta ishlash texnologiyalarining rivojlanishi hatto ilg'or havaskor astronom ham o'zining ekzosayyorasini topa olishiga olib keldi. Yana bir "issiq Yupiter" ning kashf etilishi butun sayyoralar tizimining kashfiyotidir, biz faqat uning eng sezilarli qismini ko'ramiz. Hajmi kichikroq yoki ota-yulduzidan uzoqroqda joylashgan sayyoralar kamroq topiladi, bu kuzatuv tanlovining ta'siridir.
Vadim Krushinskiy Ural federal universiteti olimlari guruhi tarkibida chuqur fazo, quyosh tizimi va Yerdagi protoplanetar moddalarni o‘rganish bo‘yicha loyiha ustida ishlamoqda.
Bu universitetning oltita ilg'or ilmiy loyihalaridan biri bo'lib, uni strategik akademik bo'linma (SAU) - UrFU Tabiiy fanlar va matematika instituti - Rossiya va boshqa mamlakatlarning akademik va sanoat hamkorlari bilan birgalikda amalga oshirmoqda. Universitetning Rossiya va xalqaro reytinglardagi o'rni, birinchi navbatda, fanlar reytingida tadqiqotchilarning muvaffaqiyatiga bog'liq.
Bitta tajriba kuzatilgan hodisa haqida xulosa chiqarishga imkon bermaydi. Tajribani ko'p marta va mustaqil ravishda takrorlash kerak. Har bir kashf etilgan ekzosayyora tizimi alohida mustaqil tajribadir. Va ular qanchalik ko'p ma'lum bo'lsa, sayyora tizimlarining kelib chiqishi va evolyutsiyasining umumiy qonuniyatlarini shunchalik ishonchli tarzda kuzatish mumkin. Biz statistika yig'ishimiz kerak!
Ekzosayyoralarni shunchalik uzoq masofadan kuzatish orqali ular haqida nimani bilib olishingiz mumkin?
Avvalo, ota-yulduzning xususiyatlarini aniqlashimiz kerak. Bu sayyoralarning o'lchamlarini, ularning massalarini va orbital radiuslarini hisoblash imkonini beradi. Ota-yulduzning yorqinligini va orbita radiusini bilib, ekzosayyoraning sirt haroratini taxmin qilish mumkin. Bundan tashqari, sayyoralar atmosferasi turli spektral diapazonlarda turli shaffoflikka ega (bu haqda Lomonosov yozgan). Kuzatuvchiga bu turli filtrlarda kuzatilganda sayyoraning boshqa diametriga o'xshaydi. Bu atmosferani aniqlash va uning qalinligi va zichligini baholash imkonini beradi. O'tish paytida sayyora atmosferasidan o'tadigan ota-yulduzning yorug'ligi uning atmosferasi tarkibi haqida ma'lumot beradi. Ikkilamchi tutilish paytida, sayyora o'z yulduzi orqasida yashiringanida, biz sayyoramizning atmosferasi va yuzasidan aks ettirish bilan bog'liq spektrdagi o'zgarishlarni kuzatishimiz mumkin. Xuddi Oy kabi, ekzosayyoralarda ham fazalar kuzatilishi mumkin. Agar bu ta'sir natijasida yuzaga kelgan tizim yorqinligidagi o'zgarishlar doimiy bo'lmasa, bu sayyoraning albedosi (yorug'likni aks ettirish qobiliyati) o'zgarib borayotganidan dalolat beradi. Masalan, bulutlarning uning atmosferasidagi harakati tufayli.
Ekzosayyoralarning xossalari ularning ota-ona bulutlarining xususiyatlari bilan bog'liq bo'lishi kerak. Yulduz shakllanishi bosqichida materiyani o'rganish orqali biz sayyoralar tizimlarining evolyutsiyasini tushunishga hissa qo'shamiz. Afsuski, Yer tarix davomida sezilarli o'zgarishlarni boshdan kechirdi va endi o'zi tug'ilgan protoplanetar moddaga o'xshamaydi. Ammo meteoritlar va kometalar bizga juda yaqin uchib ketmoqda. Ulardan ba'zilari hatto Yerga tushib, laboratoriyalarda tugaydi. Ulardan ba'zilariga kosmik kemalar orqali etib borish mumkin. Bizning oldimizda ajoyib tadqiqot ob'ekti bor! Boshqa sayyoralar tizimlari biznikiga o'xshash tarzda rivojlanganligini isbotlashgina qoladi.
Boshqa sayyoralarda hayot topish mumkinmi?
Buning uchun siz biomarkerlarni - organizmlarning hayotiy faoliyatining namoyon bo'lishini aniqlashingiz kerak. Eng yaxshi biomarker shartli "Birinchi kanal" ning eshittirishlari bo'ladi, ammo kislorod mavjudligi. Hayot bo'lmasa, Yerdagi kislorod o'n minglab yillar ichida atmosfera bilan bog'lanib, yo'qolib ketadi. Ekzosayyoralar atmosferasida kislorodni topib, biz koinotda yolg'iz emasmiz, deb ayta olamiz. Uni qanday topish yuqorida tavsiflangan. Ammo hali yetarlicha sezgirlikka ega qurilmalar yo'q. Kosmik teleskop ishga tushirilgandan so'ng bu yo'nalishda yutuq bo'lishi kutilmoqda. Jeyms Uebb (JWST).
Rossiyalik va, xususan, UrFU olimlari bu sohada nima qilishlari mumkin?
Rossiya ekzosayyoralarni o‘rganish bo‘yicha boshqa ilmiy hamjamiyatdan ortda qolayotganiga qaramay, bizda bu bo‘shliqni yopish imkoniyati mavjud. Ekzosayyora tizimlarini qidirish uchun nisbatan past byudjet dasturlari (UrFU Kourovo rasadxonasida KPS uchuvchi loyihasi) sizga birinchi qadamni qo'yishga va statistik tahlil uchun ma'lumotlarni to'plashda yordam berishga imkon beradi. Yuqori aniqlikdagi fotometrik o'lchovlar mavjud uskunalar yordamida amalga oshirilishi mumkin, bu ba'zi ekzosayyoralarning atmosferasini qidirishga imkon beradi. Transitlar va ikkilamchi tutilishlar paytida spektral kuzatuvlar Rossiyadagi eng yirik teleskoplar uchun nisbatan qulaydir. Ushbu dasturlarni boshlash uchun nima qilish kerak, qiziqqan odamlarni topish va ularning ishiga haq to'lashdir. Uskunaga ozgina investitsiya qiling.
Ikkinchi yo'nalish - kuzatilgan effektlarni modellashtirish va talqin qilish. Bu ham nazariy ish, ham eksperimental ish bo'lishi mumkin - kosmos sharoitida namunalarning xatti-harakatlari va xususiyatlarini o'rganish va kuzatilgan effektlar bilan taqqoslash. Buning uchun tashqi makon sharoitlarini simulyatsiya qiladigan o'rnatishni yaratish kerak. UrFU kolleksiyasidagi meteoritlardan namuna sifatida foydalanish mumkin.
Dmitriy Trunin
Koinot o'z tubida ko'p sirlarni yashiradi. Uzoq vaqt davomida odamlar ularni iloji boricha ko'proq ochishga intilishdi va bu har doim ham natija bermasa ham, ilm-fan sakrash va chegaralar bilan oldinga siljiydi, bu bizga kelib chiqishi haqida ko'proq va ko'proq ma'lumot olishga imkon beradi. Shunday qilib, masalan, koinotda eng keng tarqalgan narsa ko'pchilikni qiziqtiradi. Ko'pchilik darhol suv haqida o'ylaydi va ular qisman to'g'ri bo'ladi, chunki eng keng tarqalgan element vodoroddir.
Koinotdagi eng keng tarqalgan element
Odamlar vodorodni sof shaklda uchratishlari juda kam uchraydi. Biroq, tabiatda u ko'pincha boshqa elementlar bilan bog'liq holda topiladi. Masalan, kislorod bilan reaksiyaga kirishganda, vodorod suvga aylanadi. Va bu elementni o'z ichiga olgan yagona birikmadan uzoqdir, u nafaqat bizning sayyoramizda, balki kosmosda ham mavjud.
Yer qanday paydo bo'lgan?
Ko'p million yillar oldin, vodorod, mubolag'asiz, butun olam uchun qurilish materialiga aylandi. Axir, dunyo yaratilishining birinchi bosqichiga aylangan katta portlashdan keyin bu elementdan boshqa hech narsa mavjud emas edi. elementar, chunki u faqat bitta atomdan iborat. Vaqt o‘tishi bilan koinotdagi eng ko‘p tarqalgan element bulutlarni hosil qila boshladi, keyinchalik ular yulduzlarga aylandi. Va allaqachon ularning ichida reaktsiyalar sodir bo'ldi, natijada yangi, yanada murakkab elementlar paydo bo'lib, sayyoralar paydo bo'ldi.
Vodorod
Bu element koinotdagi atomlarning taxminan 92% ni tashkil qiladi. Lekin u nafaqat yulduzlarda, yulduzlararo gazda, balki sayyoramizdagi umumiy elementlarda ham uchraydi. Ko'pincha u bog'langan shaklda mavjud va eng keng tarqalgan birikma, albatta, suvdir.
Bundan tashqari, vodorod neft va tabiiy gaz hosil qiluvchi bir qator uglerod birikmalarining bir qismidir. 
Xulosa
Bu butun dunyoda eng keng tarqalgan element bo'lishiga qaramay, ajablanarlisi shundaki, u odamlar uchun xavfli bo'lishi mumkin, chunki u ba'zan havo bilan reaksiyaga kirishganda yonib ketadi. Vodorodning koinotning yaratilishida qanchalik muhim rol o'ynaganini tushunish uchun usiz Yerda jonli hech narsa paydo bo'lmasligini tushunish kifoya.
Munitsipal ta'lim muassasasi
7-sonli umumta’lim maktabi
Buguruslan, Orenburg viloyati
Abstrakt
mavzu bo'yicha:
"Kosmik kimyo"
Bajarildi
Utegenov Timur
7A sinf o'quvchisi
2011
Reja:
Kirish;
Yer kimyosi;
Meteoritlarning kimyoviy tarkibi;
Yulduzlarning kimyoviy tarkibi;
yulduzlararo fazo kimyosi;
Oy kimyosining boshlanishi;
Sayyoralarning kimyoviy tarkibi;
Kirish
Agar siz yulduzli osmonga qarashni xohlasangiz,
Agar u sizni uyg'unligi bilan o'ziga jalb qilsa
Va o'zining cheksizligi bilan hayratda qoldiradi -
Bu sizning ko'kragingizda tirik yurak urishini anglatadi,
Bu shuni anglatadiki, u eng ichki narsalar bilan rezonanslasha oladi,
kosmos hayoti haqida so'zlar.
Kosmik kimyo kulgili ko'rinadi, ammo kimyo koinotni tadqiq qilishda insoniyat erishgan ko'plab yutuqlar bilan bevosita bog'liq.
B
Ko'p sonli kimyogarlar, texnologlar va kimyo muhandislarining sa'y-harakatlarisiz kosmik kemalarga tortishish kuchini engishga imkon beruvchi ajoyib konstruktiv materiallar, dvigatellarga zarur quvvatni ishlab chiqishga yordam beradigan og'ir yuk yoqilg'isi va kosmosning ishlashini ta'minlaydigan eng aniq asboblar, asboblar va qurilmalar. orbital stansiyalar yaratilmagan bo'lardi.
Afsuski, inson faqat Yer yuzasida bo'lgan materiallardan foydalanishni o'rgandi, ammo yer resurslari tugaydi. U erdan savol tug'iladi: "Kosmosda Yerdagiga o'xshash kimyoviy elementlar bormi va ulardan o'z maqsadlarimiz uchun foydalanish mumkinmi?" Bu men tanlagan mavzuning dolzarbligi.
Ishning maqsadlari:
1. Sayyoralar, yulduzlar, yulduzlararo fazo kimyosini o‘rganadi.
2. Kosmokimyo fani bilan tanishing.
3. Kosmik kimyoga oid yangi va qiziqarli faktlarni o'rganing va gapiring.
4. Olingan bilimlardan kelajakda foydalanish.
Bugungi kunda hatto alohida fan, kosmokimyo mavjud. Kosmokimyo - kosmik jismlarning kimyoviy tarkibi, kimyoviy elementlarning koinotda ko'pligi va tarqalishi qonunlari, kosmik materiyaning paydo bo'lishi paytida atomlarning birlashishi va ko'chishi jarayonlari haqidagi fan. Kosmokimyoning eng ko'p o'rganilgan qismi geokimyodir. Kosmokimyo asosan moddalarning atom-molekulyar o'zaro ta'siri darajasidagi "sovuq" jarayonlarni o'rganadi, kosmosdagi "issiq" yadro jarayonlari - moddaning plazma holati, yulduzlar ichidagi nukleogenez (kimyoviy elementlarning hosil bo'lish jarayoni) va boshqalar. asosan fizika bilan shug'ullanadi. Kosmokimyo - bu 20-asrning 2-yarmida sezilarli rivojlanishga ega bo'lgan yangi bilim sohasi. asosan astronavtika yutuqlari tufayli. Ilgari kosmosdagi kimyoviy jarayonlar va kosmik jismlarning tarkibini o'rganish asosan Quyosh, yulduzlar va qisman sayyoralar atmosferalarining tashqi qatlamlari nurlanishini spektral tahlil qilish orqali amalga oshirildi. Bu usul geliy elementini Yerda kashf etilishidan oldin Quyoshda topish imkonini berdi.
1. Yer kimyosi.
Sayyoramizni o'rganayotgan geologlar uchun er qobig'ining yuzasida, uning qalinligida va yer sharining chuqurligida materiyaning harakatini belgilaydigan eng umumiy qonunlarni bilish juda muhimdir. Geolog ko'r-ko'rona qidira olmaydi. Qaerda temir, qayerda uran, qayerda fosfor, qayerda kaliy borligini oldindan bilishi kerak. U Yerda uglerod konlarini qanday sharoitlar yaratishini bilishi kerak: ko'mirni qayerda, grafitni va olmosni qaerdan qidirish kerak. Geolog yer qobig'ida qaysi elementlar bir-biriga hamroh bo'lishini bilishi, u turli elementlarning qo'shma konlarining hosil bo'lish qonuniyatlarini bilishi kerak.
Yer qobig'ida va uning yuzasida yuzlab million yillar davomida sodir bo'lgan, hozirgi kungacha davom etayotgan murakkab, ulkan kimyoviy jarayonlarda davriy tizimdagi o'z o'rnida o'xshash elementlar bir xil geokimyoviy taqdirga ega. Bu geokimyogarlarga ularning er qobig'idagi harakatlarini kuzatish va ularni Yer yuzasida taqsimlovchi qonunlarni aniqlash imkonini beradi.
Er qobig'ining tarkibiga quyidagilar kiradi:
Jami - 98,59%
Agar biz butun Yerda mavjud bo'lgan temir, kobalt va nikel miqdorini - davriy tizimning sakkizinchi guruhida yonma-yon joylashgan elementlarni solishtirsak, globus 36,9% temir (atom raqami 26), kobalt ( atom raqami 27) 0,2%, nikel (atom raqami 28) 2,9% ga.
Turli elementlarning geokimyoviy harakati, birinchi navbatda, ularning atomlaridagi tashqi elektron qobiqlarning tuzilishi, atomlarning o'lchamlari va mos keladigan ionlar bilan belgilanadi. To'liq tashqi elektron qobiqli elementlar (olijanob gazlar) faqat atmosferada mavjud; Tabiiy sharoitda ular kimyoviy birikmalarga kirmaydi. Hatto radioaktiv parchalanish paytida hosil bo'lgan geliy va radon ham tog 'jinslari tomonidan to'liq tutilmaydi, balki ulardan doimiy ravishda atmosferaga chiqariladi. Jadvalning bir hujayrasida paydo bo'ladigan noyob tuproqlar tabiatda deyarli har doim birga topiladi. Xuddi shu rudalar har doim birga sirkoniy va gafniyni o'z ichiga oladi.
Geologlar osmiy va iridiyni platina bilan bir joyda izlash kerakligini yaxshi bilishadi. Mendeleyev davriy sistemasida ular sakkizinchi guruhda birga turadilar va tabiatan ham ajralmasdir. Nikel va kobalt konlari temir bilan birga keladi va jadvalda ular bir xil guruhda va bir xil davrda.
Yer qobig'ining asosiy qalinligi bir necha minerallardan iborat; bularning barchasi asosan qisqa davrlarda va jadvalning har bir uzoq davrining boshida va oxirida joylashgan elementlarning kimyoviy birikmalari. Bundan tashqari, ular orasida seriya raqamlari past bo'lgan engil elementlar ustunlik qiladi. Bu elementlar silikat jinslarining asosiy qismini tashkil qiladi.
Davriy tizimda uzoq davrlarning o'rtasida paydo bo'ladigan elementlar ruda konlarini, ko'pincha sulfid konlarini hosil qiladi. Ushbu elementlarning aksariyati mahalliy davlatda topilgan.
Elementning ko'pligi va geokimyoviy harakati (uning er qobig'idagi migratsiyasi) davriy jadvaldagi o'rni bilan belgilanadi. Ko'plik atom yadrosining tuzilishiga, geokimyoviy xatti-harakati esa elektron qobig'ining tuzilishiga bog'liq.
Shuning uchun elementlarning davriy jadvali geokimyogar uchun zarurdir. Busiz geokimyo paydo bo'lishi va rivojlanishi mumkin emas edi. Bu fan tog` jinslari va rudalardagi kimyoviy elementlarning o`zaro birga yashashining umumiy qonuniyatlarini o`rnatadi. Bu geologga er qobig'idagi foydali qazilmalar konlarini topish imkonini beradi.
Mendeleyevning davriy qonuni geokimyogar va geolog uchun ishonchli va tasdiqlangan kompasdir.
Ishimning boshida koinot kimyosi haqida gaplashamiz degandim, lekin negadir Yerning kimyoviy tarkibi haqida gapira boshladim... Lekin, birinchidan, Yer ham osmon jismidir va, ikkinchidan, siz Yerning kimyoviy tarkibini bilishingiz kerak, uni koinotning sirli qa'ridan bizga uchadigan meteoritlar va boshqa kosmik jismlar tarkibi bilan taqqoslashingiz kerak.
2. Meteoritlarning kimyoviy tarkibi.
Sayyoramizga tushgan juda ko'p sonli meteoritlarning eng aniq kimyoviy tahlillari ajoyib natijalar berdi. Ma'lum bo'lishicha, agar biz barcha meteoritlarda Yerdagi eng keng tarqalgan elementlarning o'rtacha miqdorini hisoblasak: temir, kislorod, kremniy, magniy, alyuminiy, kaltsiy, unda ularning ulushi aniq 94% ni tashkil qiladi, ya'ni ularning miqdori bir xil bo'ladi. meteoritlar globus tarkibida qancha.
TO 
Bundan tashqari, temir meteoritlarda ekanligi ma'lum bo'ldi
temir 91,0%,
kobalt 0,6%,
nikel 8,4%.
Agar biz ushbu raqamlarni yuqorida keltirilgan ushbu elementlarning globusdagi nisbiy taqsimoti bilan solishtirsak, biz mutlaqo hayratlanarli tasodifga ega bo'lamiz: ma'lum bo'lishicha, biz Yerda ushbu uchta elementni hisobga olamiz.
temir 92%,
kobalt 0,5%,
nikel 7,5%,
T 
. Ya'ni, Yerda ham, meteoritlarda ham bu elementlar taxminan bir xil nisbatda joylashgan. Bu va boshqa ko'plab kashf etilgan tasodiflar olimlarga shunday xulosa chiqarishga asos berdi: Yerdagi materiya va samoviy fazodagi materiya bir xil. U bir xil elementlardan iborat.
Erdagi va meteoritlardagi elementlarning har biri deyarli bir xil izotopik tarkibga ega. Masalan, yer sharining turli qismlarida joylashgan ko‘plab vulqonlarning kuli va lavasidan olingan oltingugurtning izotopik tarkibini qayta-qayta tahlil qilish natijasida oltingugurt hamma joyda bir xil ekanligini ko‘rsatdi. Hamma joyda oltingugurt -32 va oltingugurt-34 barqaror izotoplari miqdori o'rtasidagi bog'liqlik bir xil. Bu 22200 ga teng. Meteoritlardan oltingugurtning izotopik tarkibi - to'g'ridan-to'g'ri o'rganish mumkin bo'lgan Kosmosning yagona vakillari - Yerdagi bilan bir xil.
Keyinchalik, eng keng tarqalgan elementlar bir xil ekanligi ma'lum bo'ldi. Hatto ular o'rtasidagi munosabatlar u erda va u erda bir xil. Davriy sistemada juft va toq atom sonli elementlarning almashinishi ham shu yerda ham, u yerda ham xuddi shunday tarzda kuzatiladi. Albatta, kimyoviy elementlarning Yerdagi va kosmosdagi xatti-harakatlaridagi katta o'xshashlikni ko'rsatadigan yana ko'plab misollar keltirish va yana ko'plab umumiy naqshlarni qayd etish mumkin.
Bu tasodifiy bo'lishi mumkinmi? Albatta yo'q.
Koinotdan kelgan tasodifiy mehmonlar bizga Yerda qayerga uchib ketishlaridan qat'i nazar - ehtimol bu quyosh tizimiga tegishli bo'lgan kometalarning qismlari; ehtimol bu kichik sayyoralarning parchalari; Ehtimol, bular begona yulduzlar olamidan kelgan xabarchilardir - bir narsa muhim: ularning kimyoviy tarkibi, elementlar o'rtasidagi munosabat, meteoritlarda uchraydigan kimyoviy birikmalar orqali ular bizga Mendeleevning buyuk qonunining ta'sirini ko'rsatmaydi. sayyoramiz chegaralari bilan cheklangan. Bu elektron qobig'i bo'lgan atomlar mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan butun Koinot uchun xuddi shunday. Bundan shunday xulosa kelib chiqadi: "Materiya hamma joyda birlashgan".
3. Yulduzlarning kimyoviy tarkibi.
|
Element |
Miqdori (taxminan) |
|
Vodorod |
8300 |
|
Geliy |
1700 |
|
Uglerod |
1,5 |
|
Azot |
0,9 |
|
Kislorod |
9,0 |
|
Ftor |
0,028 |
|
Neon |
3,4 |
|
Magniy |
0,49 |
|
alyuminiy |
0,05 |
|
Silikon |
0,77 |
|
Fosfor |
0,0028 |
|
Oltingugurt |
0,25 |
|
Xlor |
0,014 |
|
Argon |
0,07 |
Ushbu jadvalda faqat taxminiy raqamlar ko'rsatilgan, ammo u yoki bu elementning yuqori tarkibiga ega bo'lgan yulduzlar mavjud. Shunday qilib, tarkibida kremniy ko'p bo'lgan yulduzlar (kremniy yulduzlari), tarkibida temir ko'p bo'lgan yulduzlar (temir yulduzlar), marganets (marganets), uglerod (uglerod yulduzlari) va boshqalar ma'lum. Anomaliya tarkibiga ega yulduzlar. elementlar juda xilma-xildir. Yosh qizil gigant yulduzlarda og'ir elementlarning ko'pligi aniqlandi. Ulardan birida molibdenning ko'payishi aniqlangan, bu uning Quyoshdagi tarkibidan 26 baravar yuqori.
Yulduzlar tubida, Yer uchun tasavvur qilib bo'lmaydigan sharoitlarda, yuzlab million kelvin haroratlarda va tushunib bo'lmaydigan darajada ulkan bosimlarda juda ko'p turli xil yadroviy kimyoviy reaktsiyalar sodir bo'ladi.
Hozirgi kunda ilm-fanning ulkan sohasi, erishib bo'lmaydigan maftunkor kimyo - yadro astrokimyosi allaqachon mavjud. U barcha fanlar uchun eng muhim savollarga oydinlik kiritadi: elementlar koinotda qanday shakllangan, qaerda va qanday elementlar paydo bo'ladi, koinotning abadiy rivojlanishida ularning taqdiri qanday.
Ushbu fanning usullari g'ayrioddiy. U ikkala kuzatuvdan ham foydalanadi - u spektroskopiya yordamida yulduzlar atmosferasi tarkibini o'rganadi - va tajriba - er tezlatgichlarida tez zarrachalarning reaktsiyalarini o'rganadi. Nazariy hisob-kitoblar olimlarga ko'plab qiziqarli narsalar allaqachon kashf etilgan va ko'plab sirli narsalar yashiringan yulduzlarning qa'riga qarash imkonini beradi.
Masalan, yulduzlarning markaziy mintaqalarida, vodorodning "yoqib ketish" tezligi ayniqsa yuqori bo'lgan, uning miqdori oz bo'lgan va geliy miqdori yuqori bo'lgan o'ta yuqori harorat va bosimlarda reaktsiyalar sodir bo'lishi aniqlandi. geliy yadrolari orasida bo'lishi mumkin. U erda sirli berilliy yadrolari - 8 ta tug'iladi (ular Yerda umuman mavjud bo'lolmaydi) va u erda eng kuchli yadrolar paydo bo'ladi: uglerod - 12, kislorod - 16, neon - 20 va "geliy" tsiklining boshqa yadrolari.
Neytronlarni hosil qiluvchi yadroviy kimyoviy reaksiyalar yulduzlarda ham topilgan. Va agar neytronlar bo'lsa, biz deyarli barcha boshqa elementlarning yulduzlarda qanday paydo bo'lishini tushunishimiz mumkin. Ammo ilm-fan hali ham bu yo'lda ko'plab sirlarga duch keladi. Koinotdagi yulduzlarning xilma-xilligi tushunib bo'lmaydigan darajada katta.
IN 
Ehtimol, bizning kuzatishimiz mumkin bo'lgan barcha yulduzlarda vodorod ustunlik qiladi, ammo yulduzlarning boshqa elementlarining tarkibi juda katta farq qiladi: ba'zi yulduzlarda oddiy yulduzlarga nisbatan alohida elementlarning shunchalik ko'pligi aniqlanganki, ular hatto astrofizikada deyiladi: " magniy”, “kremniy”, “temir”, “stronsiy”, “uglerod” yulduzlari. Yaqinda hatto "litiy" va "fosfor" yulduzlari ham topildi. Yulduzli kompozitsiyalardagi bu sirli farqlar hali ham tushuntirishni kutmoqda.
Shuningdek, yangi yadrolarning paydo bo'lishining ajoyib mexanizmlarini kuzatish mumkin edi. Ma'lum bo'lishicha, nafaqat o'ta yuqori haroratlar tufayli, yadrolar shunchalik yuqori energiyaga egaki, ular elektrostatik itarilishni engib, bir-biri bilan reaksiyaga kirisha oladi. Ko'pgina elementlarni bu tarzda shakllantirish mumkin emas edi.
Deyteriy, litiy, berilliy, bor yulduzlar ichida mavjud bo'lgan yuqori haroratda vodorod bilan juda tez reaksiyaga kirishadi va bir zumda yo'q qilinadi. Koinotdagi bu elementlar sovuq "oshxonalarda", ehtimol yulduzlar yuzasida kuchli elektr va magnit maydonlar paydo bo'ladigan, zarrachalarni o'ta yuqori energiyaga tezlashtiradigan yulduzlar atmosferasida "pishiriladi".
Elementlar yaratilgan yulduz "zavodlari" olimlar uchun sirli neytrino zarralari bilan bog'liq g'alati sirlarni keltirib chiqaradi. Olimlar bu tushunib bo'lmaydigan arvoh zarralarining roli yaqinda tuyulgan darajada ahamiyatsiz emasligiga shubha qila boshladilar. Ma'lum bo'lishicha, yadroviy kimyoviy jarayonlar yulduzda hosil bo'lgan energiyaning katta qismi nurlanish shaklida emas, balki faqat neytrinolar bilan olib ketilishi mumkin.
Ammo yulduz uchun bu falokatni anglatadi. Yulduz tortishish kuchlarini muvozanatlashtiradigan yulduz gazining bosimi va yorug'lik bosimi tufayli muvozanat holatida mavjud. Agar energiya yulduzning ichki qismidan faqat yorug'lik tezligida qarshiliksiz yulduz jismlarining qalinligiga kiradigan neytrinolar bilan olib ketila boshlasa, yulduz bir zumda tortishish kuchlari tomonidan siqiladi.
Ehtimol, tushunarsiz yulduzlar - oq mittilar, materiyaning zichligi 1 sm3 uchun minglab tonnagacha yetishi mumkin bo'lgan yulduzlar shunday shakllangandir. Ehtimol, bunday jarayonlar o'ta yangi yulduzlar tug'iladigan ulkan falokatlarni keltirib chiqaradi.
Ammo tabiatning eng buyuk sirlaridan biri bo'lgan bu narsa hal qilinishiga shubha yo'q. Shuningdek, biz yulduzlar va kosmik fazodagi vodorod zahiralari sirini o'rganamiz, uning paydo bo'lishiga va "yosh" vodorod yulduzlarining paydo bo'lishiga olib keladigan jarayonlar topiladi.
Koinotda o'ta yangi yulduzlarning paydo bo'lishi masalasi juda muhim. Yulduzni sochishga va uni tumanlikka aylantirishga qodir bo'lgan bunday ulkan energiya qanday hosil bo'lishining sirini hal qilish kerak. Aynan shu narsa, masalan, 1054 yilda sodir bo'ldi. Toros yulduz turkumida o'ta yangi yulduz paydo bo'ldi va so'nib, Qisqichbaqa tumanligiga aylandi.
Bizning davrimizda bu tumanlik allaqachon yuzlab milliardlab (1012) kilometrdan oshib ketgan. Eng qizig'i shundaki, Supernova portlashi asta-sekin o'z yorqinligini yo'qotadi, go'yo u Kaliforniya-254 izotopidan iborat bo'lib, uning yarimparchalanish davri 55 kun. – aynan Supernovalar yorqinligi pasayish davriga to'g'ri keladi.
Ammo, ehtimol, astrokimyoning asosiy vazifasi vodorodning koinotda qanday paydo bo'lishini aniqlashdir. Darhaqiqat, son-sanoqsiz yulduz olamida vodorodning uzluksiz yo'q qilinishi mavjud va uning koinotdagi umumiy zaxiralari kamayishi kerak.
G'arbdagi ko'plab olimlar koinotning "vodorod o'limi" haqida qiyin va ma'yus xulosaga kelishdi. Ularning fikricha, koinotda yulduzlar vodorod zahiralarini tugatib, birin-ketin so‘nib bormoqda. Va bu ilgari yorqin porlab turgan yoritgichlar birin-ketin sovuq, o'lik olamlarga aylanib, koinotda abadiy suzib yurishadi.
Koinotning "vodorod o'limi" haqidagi ma'yus xulosa mantiqan noto'g'ri va noto'g'ri. Buni eksperimental faktlar va zamonaviy ilm-fan yutuqlari - Koinot kimyosi rad etadi.
Bizni yetib bo'lmaydigan yulduzlar sirlari, ularning tarkibi, tabiati, ularning tubida sodir bo'layotgan sirli jarayonlar bilan tanishtirgan fan yutuqlari atom tabiati va uning tuzilishi haqidagi bilimlarga asoslanadi. Bu bilimlar Mendeleyevning davriy qonunida mujassamlangan. Ammo davriy qonun abadiy muzlatilgan va o'zgarishsiz qoladi deb o'ylamaslik kerak. Yo'q, uning o'zi rivojlanadi, jumladan, tobora ko'proq mazmun, tabiat qonunlari haqiqatini yanada chuqurroq va aniqroq aks ettiradi.
Davriylik qonuni atom yadrolarining tuzilishiga ham xosdir. Bu bizga dunyodagi elementlarning nisbiy barqarorligi va barcha samoviy jismlarning tarkibi haqida yakuniy qarorga umid qilish imkonini beradi.
4. Yulduzlararo fazo kimyosi.
Yaqinda fan yulduzlararo fazo bo'sh ekanligini tan oldi. Koinotdagi barcha materiya yulduzlarda to'plangan va ular orasida hech narsa yo'q. Faqat quyosh tizimi ichida, noma'lum yo'llar bo'ylab, meteoritlar va ularning sirli amakivachchalari, kometalar kezib yurishadi.
Kelajak fanlaridan biri - kosmik kimyoning paydo bo'lishining yo'llari hayratlanarli darajada murakkab va kutilmagan. Gollandiyaning kichik Leyden shahrida fashistik ishg'olning qorong'u va dahshatli yillarida er osti ilmiy to'garagining maxfiy yig'ilishida yosh talaba Van de Xolst ma'ruza qildi. Atom tuzilishi nazariyasiga (biz bilganimizdek, fan tomonidan Mendeleevning davriy qonuni asosida ishlab chiqilgan) asoslanib, u vodorod nurlanish spektridagi eng uzun to'lqin qanday bo'lishi kerakligini hisoblab chiqdi. Ma'lum bo'lishicha, bu to'lqinning uzunligi 21 sm bo'lib, u qisqa radio to'lqinlarga tegishli. Issiq vodorod tomonidan chiqariladigan yaxshi o'rganilgan ko'rinadigan spektrdan farqli o'laroq, uning radio emissiyasi past haroratlarda ham sodir bo'lishi mumkin.
Van de Xolst Yerda vodorod atomida bunday nurlanish ehtimoli yo'qligini hisoblab chiqdi. Elektronlar 21 sm uzunlikdagi radioto'lqinlar emissiyasi bilan birga keladigan vodorod atomida harakat qilguncha ko'p million yillar kutish kerak.
O'z ma'ruzasida yosh olim shunday taxmin qildi: agar cheksiz kosmik fazoda vodorod mavjud bo'lsa, uni 21 sm to'lqinda nurlanish orqali aniqlashga umid qilish mumkin. Ma'lum bo'lishicha, koinotning keng qa'ridan yulduzlararo vodorod bizga olib keladigan koinot sirlari haqidagi hayratlanarli radioxabarlar har doim Yerga kechasi ham, kunduzi ham to'xtamasdan, 21 sm to'lqinda keladi.
21 smlik to'lqin koinotning shunday uzoq burchaklaridan sayyoramiz tomon otilib keladiki, u radio teleskoplar antennalariga yetib borishi uchun minglab va millionlab yillar kerak bo'ladi. U olimlarga kosmosda bo'shliq yo'qligini, unda bir yulduz tizimidan ikkinchisiga cho'zilgan kosmik vodorodning ko'rinmas bulutlari borligini aytdi. Hatto bu vodorod to'planishining hajmi va shaklini aniqlash mumkin edi. 21 sm to'lqin uchun kosmosda hech qanday to'siq yo'q. Somon yo‘lining keng hududlarini tadqiqotchi nazaridan yashirib turgan qora, o‘tib bo‘lmaydigan kosmik chang bulutlari ham vodorodning sovuq nurlanishiga mutlaqo shaffofdir. Va bu to'lqinlar endi olimlarga nafaqat Somon yo'lining olis yulduzlari, balki koinotning biz uchun mavjud bo'lgan qismining eng chekkasida joylashgan eng uzoq tumanliklar ham qurilgan moddaning tabiatini tushunishga yordam beradi.
Bo'sh cheksiz kosmosda masofalar bilan ajratilgan ulkan yulduz olamlari endi ulkan vodorod bulutlari bilan bir butunga bog'langan. Ilmiy g'oyalar rivojida uzluksizlikni kuzatish qiyin, ammo Gollandiyalik yosh talabaning dadil bashorati va Mendeleevning buyuk g'oyasi o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri va uzluksiz bog'liqlik mavjudligiga shubha yo'q. Yulduzlararo fazoda vodorod shunday topilgan.
Cheksiz dunyo makonini bo'sh deb bo'lmaydi. Endi uning tarkibida vodoroddan tashqari boshqa ko'plab elementlar ham topilgan.
Kosmosning kimyosi juda o'ziga xosdir. Bu juda yuqori vakuumli kimyo. Kosmosdagi moddaning o'rtacha zichligi atigi 10-24 g / sm3 ni tashkil qiladi. Bunday vakuumni fizika laboratoriyalarida hali yaratib bo'lmaydi. Atom vodorodi kosmik fazo kimyosida eng muhim rol o'ynaydi. Keyingi eng keng tarqalgan geliy, u o'n barobar kamroq; Kislorod, neon, azot, uglerod, kremniy allaqachon topilgan - ular kosmosda juda oz.
Koinotda yulduzlararo materiyaning roli juda katta ekanligi ma'lum bo'ldi. Bu, hech bo'lmaganda, bizning Galaktikamizda, barcha moddalarning deyarli yarmini tashkil qiladi, qolgani yulduzlarda.
So'nggi yillarda yulduzlararo fazo kimyosida mutlaqo ajoyib kashfiyotlar amalga oshirildi. Hammasi kosmosda ceanoatsetilen (HC3N) deb nomlangan murakkab molekulaning kutilmagan kashfiyoti bilan boshlandi. Kosmokimyogarlar shunday murakkab tarkib va tuzilishga ega bo‘lgan organik molekula yulduzlararo fazoda qanday qilib to‘satdan paydo bo‘lishini tushuntirishga ulgurmasdan oldin, to‘satdan Sagittarius yulduz turkumidagi radioteleskop yordamida Yerdagi eng keng tarqalgan kimyoviy birikmaning ulkan bulutlari paydo bo‘lgan va ular uchun mutlaqo kutilmagan edi. kosmik chumoli kislotasi (HCOOH) topildi. Keyingi kashfiyot yanada kutilmagan bo'ldi. Kosmosda formaldegid (HCOH) bulutlari borligi ma'lum bo'ldi. Bu o'z-o'zidan hayratlanarli, ammo turli kosmik formaldegid bulutlarining turli xil izotopik tarkibiga ega ekanligi mutlaqo tushunarsiz bo'lib qolmoqda. Go'yo yulduzlararo muhitning tarixi Galaktikaning turli qismlarida har xil.
Keyin yana ham g'alati bir kashfiyot yuz berdi: ammiak (NH3) bizning Galaktikamizning markazida joylashgan kichik yulduzlararo chang bulutida topildi. Kosmik ammiakdan radio emissiya intensivligiga asoslanib, hattoki bu koinot mintaqasining haroratini (25 K) o'lchash mumkin edi. Kosmik ammiakning siri shundaki, u bunday sharoitlarda beqaror va ultrabinafsha nurlanish ta'sirida yo'q qilinadi. Bu shuni anglatadiki, u intensiv ravishda paydo bo'ladi - kosmosda shakllanadi. Lekin qanday qilib? Bu hozircha noma'lum.
Yulduzlararo fazoning kimyosi hayratlanarli darajada murakkab bo'lib chiqadi. Formamid molekulalari allaqachon topilgan - to'rt xil element atomlaridan tashkil topgan olti atomli molekulalar. Ular qanday paydo bo'ladi? Ularning taqdiri qanday? Metilseanid (CH 3 CN), uglerod disulfidi (CS 2), uglerod sulfidi (COS) va kremniy oksidi (SiO) molekulalari ham topilgan.
Bundan tashqari, kosmosda eng oddiy radikallar topildi: masalan, metin (CH), gidroksil (OH). Gidroksil mavjudligi aniqlangach, suv izlash boshlandi. Gidroksil bor joyda suv bo'lishi kerak va u aslida yulduzlararo bo'shliqda topilgan. Bu kashfiyot ayniqsa qiziqarli va muhim. Kosmosda suv bor, organik molekulalar (formaldegid), ammiak bor. Ushbu birikmalar bir-biri bilan reaksiyaga kirishib, aminokislotalarning hosil bo'lishiga olib kelishi mumkin, bu esa er sharoitida tajribada tasdiqlangan.
Yulduzlararo "bo'shliq" da yana nima kashf qilinadi? Unda 20 dan ortiq murakkab kimyoviy birikmalar topilgan. Ehtimol, aminokislotalar ham kashf qilinadi. Organik birikmalarning hayratlanarli kosmik bulutlari, masalan, Sagittarius yulduz turkumidagi siyanoatsetilen buluti juda zich va kengdir. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, bunday bulutlar tortishish kuchi ta'sirida siqilishi kerak. Nahotki, sayyoralar paydo bo'lganda, hayotning ibtidoiy shakllarining asosi bo'lgan murakkab organik birikmalarni o'z ichiga olganligi haqidagi mutlaqo fantastik taxmin bo'lishi mumkin emasmi? Ehtimol, mutlaqo imkonsiz bo'lib tuyuladigan savolni jiddiy muhokama qilish juda maqbuldir: "Nima kattaroq - sayyoralarmi yoki ulardagi hayotmi?" Albatta, javob qanday bo'lishini taxmin qilish qiyin. Bir narsa aniq: fan uchun hal qilib bo'lmaydigan savollar yo'q.
Bizning ko'z o'ngimizda yangi fan paydo bo'ladi. Uning rivojlanish yo'lini bashorat qilish va kosmik kimyo bundan ham ajoyib kashfiyotlarga olib kelishini oldindan aytish qiyin.
5. Oy kimyosining boshlanishi.
M 
Ko'p yillar oldin, 1609 yilda Galileo Galiley birinchi marta teleskopni osmonga qaratdi. Oy "dengizlari" unga oq tosh qirg'oqlari bilan o'ralgan holda ko'rindi. Galileyning kuzatishlaridan so'ng, uzoq vaqt davomida oyning "dengizlari" suv bilan to'ldirilganligiga ishonishdi. Ular hatto Yerdan ko'ra Oyda yashash yoqimliroq ekanini aytishgan. 18-asrning mashhur astronomi. Uilyam Gerschel shunday deb yozgan edi: "Menga kelsak, agar men Yerda yoki Oyda yashashni tanlashga to'g'ri kelsa, men Oyni tanlashda bir lahzaga ham ikkilanmayman".
Vaqt o'tdi. Oy haqidagi ma'lumotlar tobora aniqroq bo'ldi. 1840 yilda Oy yuzasi birinchi marta fotografik plastinkada namoyish etildi. 1959 yil oktyabr oyida Sovet kosmik stansiyasi Luna 3 Oyning uzoq tomoni tasvirini Yerga uzatdi. Shunday qilib, 1969 yil 21 iyulda Oy yuzasida inson izi bosildi. Amerika kosmonavtlari, keyin esa sovet avtomatik stansiyalari Yerga oy toshlarini olib kelishdi.
Oy toshlari alohida - ularning tarkibi kislorod etishmasligidan ta'sirlanadi. Metallar eng yuqori oksidlanish darajasida topilmaydi, faqat temir temir topiladi. Oyda erkin suv yoki atmosfera yo'q edi. Magmatik jarayonlarda paydo bo'lgan barcha uchuvchi birikmalar kosmosga uchib ketishdi va ikkilamchi atmosfera paydo bo'lishi mumkin emas edi. Bundan tashqari, Oyda erish (qobiqning shakllanishi) jarayoni juda tez va yuqori haroratlarda davom etdi: 1200 - 1300 ° S, Yerdagi bu jarayonlar esa 1000 - 1100 ° S da sodir bo'ldi.
Oy har doim Yerga bir tomonga qaraydi. Tiniq kechada siz uning ustida qora dog'larni ko'rishingiz mumkin - Galiley kashf etgan oy "dengizlari". Ular Oyning ko'rinadigan tomonining uchdan bir qismini egallaydi. Uning qolgan yuzasi baland tog'lardir. Bundan tashqari, boshqa tomondan, biz uchun ko'rinmas, deyarli hech qanday "dengiz" yo'q. Tungi yulduzning baland tog'li orqa tomonini va bizga ko'rinadigan tomonining "materikini" tashkil etuvchi jinslar "dengiz" jinslaridan engilroqdir.
N 
Oyda esa Yer kabi uzun chiziqli tizmalari yo'q. U erda halqali tuzilmalar ko'tariladi - ulkan vulqon sirklarining baland (bir necha kilometrgacha) devorlari - kraterlar. Diametri bir necha kilometr boʻlgan yirik kraterlar oʻzlarining kelib chiqishini vulqonlardan izlaydi. Ularning lavalari past joylarga quyilib, ulkan lava ko'llarini hosil qildi - bular oy "dengizlari". Diametri bir kilometrdan kam bo'lgan ko'plab kraterlar, ehtimol, Oydagi portlovchi vulkanizm natijasida ko'tarilgan meteoritlar yoki toshlarning qulashi natijasida yaratilgan. Bu taxmin 1972 yilda tasdiqlandi.Oyga meteorit tushib, diametri 100 m bo'lgan yangi krater hosil qildi. Meteorit Oyga o'rnatilgan seysmik asboblarni faollashtirdi. Bu oy qobig'ining qalinligini aniqlash va uning chuqur tuzilishi haqida bilish imkonini beradi.
Oy tog'lari, kraterlar va oyning "dengizlari" "oy landshaftini" tashkil qiladi. Ehtimol, Yer o'zining geologik tarixining dastlabki davrida kraterlar tomonidan yeb ketilgan va landshafti hozirgi Oyga o'xshash edi. Ammo Yerga xos bo'lgan kuchli toshlarni yo'q qilish jarayonlari birlamchi relyefni cho'kindi qatlami ostida ko'mib yubordi. Quruqlikdagi jinslarning nobud bo'lishi - nurash suv, tirik organizmlar, kislorod, karbonat angidrid va boshqa kimyoviy omillar, shuningdek haroratning o'zgarishi ta'sirida sodir bo'ladi. Oyda atmosfera ham, suv ham, organizmlar ham yo‘q, demak u yerda boshqa kimyoviy reaksiyalar kabi oksidlanish jarayoni deyarli yo‘q. Shu sababli, oy jinslari asosan fizik va mexanik parchalanishni boshdan kechiradi, quruqlikdagi jinslar esa vayron bo'lganda, chuqur kimyoviy qayta qurishga uchraydi. Oyning tog 'jinslari oy kuni va oy kechasi o'rtasidagi haroratning keskin o'zgarishi ta'sirida changga aylanadi. Tog' jinslariga ham galaktik nurlanish, ham "quyosh shamoli" - Quyoshdan keladigan radiatsiya ta'sir qiladi. Biz meteoritlarning Oy yuzasiga ulkan tezlikda qulashini unutmasligimiz kerak. Bu jarayonlarning barchasi natijasida Oyning zich jinslarida nozik taneli oy tuprog'i qatlami paydo bo'ldi. U "dengizlarni" qalin qatlam bilan qoplaydi. Oyning tog'li, kontinental mintaqalari yuzasida ham mavjud.
Galaktik nurlanish Oy tanasiga bir metrga yaqin kirib boradi va protonlar ta'sirida tog 'jinslarida yadroviy o'zgarishlar sodir bo'ladi. Proton bombardimoni tufayli Oyda radioaktiv izotoplar (23AI, 22Na va boshqalar) keng tarqalgan bo'lib, ular yerdagi jinslarda deyarli yo'q. Boshqa farqlar ham bor. Misol uchun, oy jinslarida quruqlikdagi jinslarga qaraganda ko'proq argon mavjud. Va yana bir kimyoviy xususiyat - Oyda hech qanday foydali qazilma konlari yo'q. Gap shundaki, ruda jismlarining shakllanishi gidrotermik eritmalarni talab qiladi va Oyning qalinligida hech qachon erkin suv bo'lmagan. Ammo ba'zi oy jinslarida taxminan 10% titan mavjud.
Kosmosdan kelgan toshlar - meteoritlar odamlarga uzoq vaqtdan beri tanish bo'lgan. Ammo Oydan birinchi tosh bo'laklari bizga yaqinda keldi. Ular Yerga Amerikaning Apollon kosmik kemasi va sovet avtomatik stansiyalari Luna-16 va Luna-20 astronavtlari tomonidan yetkazilgan. Oyning bir bo'lagini qo'lingizda ushlab turish ajoyib! Oy toshi haqida olimlar asrlar davomida gapirgan, shoirlar kuylagan, bu haqda qanchalar yozilgan! Va faqat bizning kunlarda insonga quruqlik, meteorit va oy jinslarining moddiy tarkibini solishtirish uchun ajoyib imkoniyat berildi.
Tosh meteoritlari asosan oddiy silikatlardan iborat bo'lib, ulardagi minerallar soni deyarli yuzga etadi. Oy jinslarida meteoritlarga qaraganda bir oz ko'proq minerallar mavjud - ehtimol bir necha yuzlab. Yer yuzasida esa 3 mingdan ortiq minerallar topilgan. Bu yerdagi kimyoviy jarayonlarning oyga nisbatan murakkabligini ko'rsatadi.
Bu erda toshli meteoritlarning (xondritlarning) kimyoviy elementar tarkibi Quyosh tarkibiga juda o'xshashligini eslash o'rinlidir. Toshli meteoritlarda va Quyoshda kimyoviy elementlarning ko'pligi va ular orasidagi nisbatlar deyarli bir xil (meteoritlarning paydo bo'lishi paytida bug'langan gazlar bundan mustasno). Quyoshda topilgan barcha kimyoviy elementlar meteoritlarda ham uchraydi. Bundan tashqari, Si/Mg nisbati Quyoshda ham, meteoritlarda ham bir xil va birlikka yaqin. Oy "dengizlari" dan olib kelingan toshlar bazalt jinslarining bo'laklari ekanligi ma'lum bo'lgach, oy qobig'ining Yer bilan juda ko'p umumiyligi borligi ma'lum bo'ldi.
Oy vulqonizmi davrida otilib chiqqan Oyning bazaltlari xondritlarga qaraganda bir oz boshqacha kimyoviy tarkibga ega. Shunday qilib, ulardagi Si / Mg nisbati bir ga teng emas, balki taxminan 6 ga teng (yerdagi bazaltlarda bo'lgani kabi). Ushbu jinslarning tarkibi endi Quyoshning birlamchi tarkibiga to'g'ri kelmaydi, lekin ular toshli meteoritlarga juda yaqin joylashgan oy materialidan eritilgan. Oyning o'rtacha zichligi toshli meteoritlar bilan bir xil - 3,34 g / sm3 ekanligini aytish kifoya. Yerning zichligi 5 dan ortiq, ammo er qobig'i asosan bazaltlardan iborat. Bu, ehtimol, Oyda og'ir temir yadrosi yo'qligini anglatadi.
VA 
Shunday qilib, oy "dengizlari" bazaltik lavadan tashkil topgan va bir xil tarkibdagi nozik taneli tuproq bilan qoplangan. Ammo batafsil ma'noda, bitta "dengiz" boshqasidan farq qiladi. Masalan, Mo'l-ko'l dengizda taxminan 3% titan bo'lgan bazaltlar mavjud va Tinchlik dengizi bazaltlarida 10% gacha titan mavjud. Bu erda ilmenit minerali shaklida topilgan. Dengiz oy bazaltlari temirga boy - 18% gacha, quruqlikdagi bazaltlarda esa odatda 7% ni tashkil qiladi. Yerdagi bazaltlarga qaraganda, oy bazaltlarida uran, toriy va kaliy ko'proq. Ushbu radioaktiv elementlar Oy vulqonini keltirib chiqaradi.
Oyning baland tog'larida bazaltlar emas, balki boshqa jinslar, asosan anortit mineralidan tashkil topgan anortozitlar ustunlik qiladi. Yerda bunday jinslar tog 'qalqonlaridagi eng qadimiy jinslar orasida joylashgan. Quruqlik anortozitlari hurmatli yoshga ega - ularning yoshi 3,5 milliard yilgacha. Barcha anortozitlar, shu jumladan oy anortozitlarida ko'p alyuminiy va kaltsiy, shuningdek, temir, vanadiy, marganets va titan mavjud. Ayni paytda, "dengiz" oy bazaltlarida temir va titanning miqdori juda yuqori.
Oy anortozitlarining hosil bo'lish usulini kashf qilish uzoq o'tmishdagi er yuzidagi geologik jarayonlarni aniqlab beradi. Anortozitlar gabbro-bazaltik magmaning kristallanish differensiatsiyasi jarayonida paydo bo'ladi deb taxmin qilish mumkin. Oyda anortozit kosmos vakuumida magmaning juda tez chiqishi paytida kristallanadi. Hamma narsa anortozit hosil bo'lishi uchun suv va yuqori harorat kerakligini ko'rsatadi. Oy magmasi issiq edi, ammo unda bir nechta uchuvchi komponentlar borligi belgilari mavjud: suv, gazlar, karbonat angidrid. To'g'ri, bunday uchuvchi birikmalar Oydan kosmosga osongina qochib ketishlari mumkin edi.
Anortozitlarning kelib chiqishi haqida hali ham noma'lum bo'lgan ko'p narsalar mavjud, ammo bu jinslarning Oy tog'larida topilishi Yerning birlamchi anortozit qobig'i haqidagi eski geologik g'oyalarni jonlantirdi.
Oyning jinslarida nikelning kontsentratsiyasi juda qiziq. Monolitik dengiz bazaltlarida kam uchraydi. Ammo tuproqda (maydalangan tosh) undan yarim baravar ko'proq kattalik bor. Va Oyning kontinental mintaqalarining anortozitlari nafaqat tuproqda, balki tosh bo'laklarida ham juda ko'p nikelni o'z ichiga oladi. Eng qizig'i shundaki, tuproqda nikel o'z ichiga olgan purkalgan metall temir topilgan. Ehtimol, bu meteoritlarning metall fazasining zarralari. Oy tuprog'ida ushbu temir qotishmasidan 0,25% yoki tosh meteorit moddasining 2,5% ni tashkil etishini hisoblash mumkin edi. Bu koinotdan Oyga ko'p million tonna moddalar olib kelinganligini anglatadi. Yerga etkazilgan oy toshlari yordamida tungi yulduzimizning mutlaq "geologik" yoshi aniqlandi. Ma'lum bo'lishicha, Oy taxminan 4,6 * 109 yoshda, ya'ni. u Yer bilan bir xil yoshda. Shu bilan birga, alohida kristalli jinslar (asosan, oy "dengizlari" ning bazaltlari) milliard yil yoshroq: ular taxminan 3,0 * 109 yoshda.
6. Sayyoralarning kimyoviy tarkibi.
BILAN 
sayyoralar kimyosi haqidagi bilimlar juda tez o'sib bormoqda. So'nggi yillarda biz materiyaning kimyoviy o'zgarishi qonunlari va uning sirli uzoq olamlardagi tarkibi haqida ko'p narsalarni bilib oldik - koinotdagi qo'shnilarimiz.
Merkuriy- Quyoshga eng yaqin sayyora. Ammo biz hali ham sayyorada nima sodir bo'layotganini juda qo'pol bilamiz. Uning massasi juda kichik (0,054 Yer), quyosh tomonidagi harorat juda yuqori (400 ° C dan yuqori) va har qanday gaz molekulalari sayyora yuzasini juda katta tezlikda tark etib, koinotga uchib ketadi. Merkuriy, ehtimol, Yerdagi kabi silikat jinslari bilan qoplangan.
Yoniq Venera Sovet olimlari bir nechta avtomatik laboratoriyalarni yuborishdi.
T 
Hozirgi vaqtda uning atmosferasining kimyoviy tarkibi va uning yuzasidagi sharoitlar haqida ishonchli ma'lumotlar olindi.
Yerdan yuborilgan Sovet avtomatik sayyoralararo "Venera - 4", "Venera - 5" va "Venera - 6" stansiyalari atmosfera gazlari tarkibini, o'lchangan bosim va haroratni bevosita tahlil qildi. Qabul qilingan ma'lumotlar Yerga uzatildi.
Ushbu sayyora atmosferasining tarkibi endi ishonchli tarzda ma'lum:
karbonat angidrid (CO 2 ) taxminan 97%,
azot (N 2) 2% dan ko'p bo'lmagan,
suv bug'i (H 2 O) taxminan 1%,
kislorod (O 2) 0,1% dan ko'p emas.
Venera yuzasida hayot mumkin emas. Kosmik laboratoriya termometri taxminan 500 o C haroratni ko'rsatdi va bosim taxminan 100 atm edi.
Venera yuzasi (deyarli shubhasiz) issiq toshli cho'ldir.
BILAN 
Sovet va Amerika olimlari avtomatik tadqiqot stantsiyalarini yuborishdi Mars. Bir-biridan o'n millionlab kilometr bo'sh joy ajratilgan bo'lsa ham, Mars va Yer sirli aloqaga ega. Bu sayyora atmosferasi deyarli karbonat angidriddan iboratligi, azot, kislorod va suv bug'lari borligi aniqlandi. Mars atmosferasi juda kam uchraydi, uning sirt bosimi Yerdagidan 100 baravar kam. Marsda 0 o C dan past harorat hukmronlik qiladi, haroratning kunlik o'zgarishi dahshatli chang bo'ronlarini keltirib chiqaradi. Sayyora yuzasi, xuddi Oy kabi, ko'plab kraterlar bilan qoplangan. Mars - sovuq, jonsiz, changli cho'l.
Kimyo nuqtai nazaridan eng qiziqarli, hayratlanarli va sirli sayyora Yupiter. Yaqinda Yupiterdan radio emissiyasi aniqlandi. Ushbu sovuq gigantda qanday jarayonlar radio to'lqinlarini yaratishi mumkinligi sir. Nazariychilar sayyora yadrosi suyuq bo'lishi kerakligini hisoblab chiqdilar. U metall vodorod qobig'i bilan o'ralgan va u erda million atmosfera bosimi hukm suradi. Olimlar tinimsiz laboratoriyalarda metall vodorodni olishga harakat qilmoqdalar. Termodinamik hisob-kitoblarga asoslanib, ular muvaffaqiyatga ishonishadi.
Yupiter o'n minglab kilometr qalinlikdagi zich atmosfera bilan qoplangan. Kimyogarlar Yupiter atmosferasida turli xil birikmalarni topdilar. Ularning barchasi, albatta, davriy qonunga to'liq mos ravishda qurilgan. Yupiter 98% vodorod va geliydan iborat. Suv va vodorod sulfidi ham aniqlangan. Metan va ammiak izlari topilgan. Yupiterning o'rtacha zichligi juda past - 1,37 g / sm3.
F 
Olimlar Yupiterning ichki yadrosi juda issiq bo'lishi kerakligini hisoblashdi. U Quyoshdan kam issiqlik oladi - Yernikidan 27 marta kamroq va shu bilan birga 40% kosmosga qaytaradi. Ammo u o'zlashtirganidan to'rt barobar ko'proq chiqaradi. Yupiter qo'shimcha energiyani qayerdan oladi va u qanday paydo bo'lishi noma'lum. Unda termoyadroviy jarayonlar mumkin emas. Ehtimol, bu ortiqcha energiya sayyoraning siqilish energiyasidir?
Yupiterning tashqi yuzasi juda sovuq - -90 dan -120 ° C gacha. Binobarin, uning atmosferasida sharoitlar Yerdagidan unchalik farq qilmaydigan joylar bo'lishi kerak. Bunday zonaning qalinligi kichik emas, taxminan 3000 km. Ushbu zonada haroratning o'zgarishi -5 dan +100 ° C gacha. Bu yerdagi suv suyuq, boshqa atmosfera birikmalari esa gazsimon bo'lishi kerak.
Astronomlarning fikricha, Yupiterning tashqi tomoni muz va ammiakning qattiq zarralaridan iborat bulutli qobiq bilan qoplangan. Shuning uchun u osmonda juda yorqin porlaydi. Teleskop orqali Yupiter yuzasida ulkan tezlikda suzuvchi sirli bulutlarning chiziqlari aniq ko'rinadi. Bu bo'ronlar va dahshatli momaqaldiroqlar shohligi.
Olimlar laboratoriyada Yupiter atmosferasi sharoitlarini qayta tiklashga harakat qilishdi. Natijalar kutilmagan edi. Elektr zaryadlari (momaqaldiroq), ionlashtiruvchi va ultrabinafsha nurlanish (quyosh va kosmik nurlar) ta'siri ostida, tarkibi jihatidan Yupiter atmosferasiga o'xshash gazsimon muhitda murakkab organik birikmalar paydo bo'ldi: karbamid, adenin, karbonat angidrid, hatto ba'zi aminokislotalar va. murakkab uglevodorodlar. Bundan tashqari, qizil va to'q sariq rangli siyanopolimerlar olingan. Ularning spektrlari Yupiterdagi sirli qizil nuqta spektriga o'xshash bo'lib chiqdi. Olimlarda savol bor: Yupiterda hayot bormi? Bizning yerdagi organizmlarimiz uchun bu sayyora atmosferasi zahardir. Ammo, ehtimol, bu hayotning birlamchi shakllari zonasi, hayotning eng ibtidoiy, eng oddiy shakllari paydo bo'lishi uchun zarur bo'lgan biologik oldingi birikmalar okeani? Yoki ular allaqachon u erda paydo bo'lgandir?
BILAN 
ko'k rang Uran atmosferaning yuqori qatlamlarida qizil nurning metan tomonidan yutilishi natijasidir. Ehtimol, boshqa rangdagi bulutlar mavjud, ammo ular metan qatlami bilan kuzatuvchilardan yashiringan. Uran atmosferasi (lekin butun Uran emas!) taxminan 83% vodorod, 15% geliy va 2% metandan iborat. Boshqa gaz sayyoralari singari, Uranda ham juda tez harakatlanadigan bulutlar tasmalari mavjud. Ammo ular juda kam farqlanadi va faqat Voyager 2 tomonidan olingan yuqori aniqlikdagi tasvirlarda ko'rinadi. HSTning so'nggi kuzatuvlari katta bulutlarni aniqladi. Bu imkoniyat mavsumiy ta'sirlar bilan bog'liq holda paydo bo'lgan degan taxmin bor, chunki siz tasavvur qilganingizdek, Uranda qish va yoz juda farq qiladi: qishda butun yarim shar bir necha yil davomida Quyoshdan yashirinadi! Biroq, Uran Quyoshdan Yerga qaraganda 370 marta kamroq issiqlik oladi, shuning uchun u erda yozda ham qizib ketmaydi. Bundan tashqari, Uran Quyoshdan olganidan ko'ra ko'proq issiqlik chiqarmaydi, shuning uchun u ichkarida sovuq bo'lishi mumkin.
BILAN 
uchlik va komponentlar to'plami Neptun elementlar, ehtimol, Uranga o'xshaydi: taxminan 15% vodorod va oz miqdorda geliyni o'z ichiga olgan turli "muzlar" yoki qotib qolgan gazlar Uran kabi va Yupiter va Saturndan farqli o'laroq, Neptun aniq ichki tabaqalanishga ega bo'lmasligi mumkin. Ammo, ehtimol, u kichik qattiq yadroga ega (massasi Yerga teng). Neptun atmosferasi asosan metandan iborat: Neptunning ko'k rangi bu gaz tomonidan atmosferadagi qizil yorug'likning yutilishidan kelib chiqadi, xuddi Uranda bo'lgani kabi, Neptun ham katta bo'ronlar va girdoblar bilan mashhur. ekvator. Neptun quyosh tizimidagi eng tez shamolga ega, tezligi soatiga 2200 km ga etadi. Shamollar Neptunda g'arbiy yo'nalishda, sayyoraning aylanishiga qarshi esadi. E'tibor bering, gigant sayyoralar uchun ularning atmosferasidagi oqim va oqimlarning tezligi Quyoshdan uzoqlashgani sari ortib boradi. Bu naqsh hali izohga ega emas. Suratlarda Neptun atmosferasidagi bulutlarni ko'rasiz, Neptun ham Yupiter va Saturn kabi ichki issiqlik manbaiga ega - u Quyoshdan olganidan ikki yarim barobar ko'proq energiya chiqaradi.
Kimyoviy tarkibi Pluton ham noma'lum, ammo uning zichligi (taxminan 2 g/sm3) Tritonga o'xshab 70% tosh va 30% suv muzidan iborat bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. Sirtdagi yorug'lik joylari, ehtimol, azotli muz va kichik qo'shimchalar (qattiq) metan, etan va uglerod oksidi bilan qoplangan. Pluton yuzasining qorong'u hududlari tarkibi noma'lum, ammo u dastlabki organik materialdan yoki kosmik nurlar natijasida yuzaga kelgan fotokimyoviy reaktsiyalar orqali yaratilishi mumkin. Pluton atmosferasi haqida kam narsa ma'lum, ammo u asosan azotdan, oz miqdorda uglerod oksidi va metandan iborat.
A 
Saturn atmosferasi asosan vodorod va geliydan iborat. Ammo sayyoraning shakllanishining o'ziga xos xususiyati tufayli Saturnning bir qismi Yupiterga qaraganda kattaroq va boshqa moddalardan iborat. Voyager 1 Saturn atmosferasining yuqori qismidagi hajmining taxminan 7 foizini geliy (Yupiter atmosferasidagi 11 foiz bilan solishtirganda), qolgan deyarli hamma narsa vodorod ekanligini aniqladi.
Kosmik kimyoning ajoyib yutuqlari uzoq, hali erishib bo'lmaydigan olamlar yuzasida sodir bo'layotgan jarayonlarni o'rganishni boshlash imkonini berdi. Bu juda muhim xulosaga olib keladi: eng go'zal sayyora - bizning ona Yerimiz. Uning bor boyligi va go‘zalligini asrab-avaylash har bir insonning burchidir.
Xulosa
Koinotning kimyoviy tarkibi haqidagi bilimlarimiz Quyosh va yulduzlar nurlanishining spektroskopik tadqiqotlari, meteoritlarning tahlili, shuningdek, Yer va boshqa sayyoralarning tarkibi haqida bilgan narsalarimizdan kelib chiqadi. Spektroskopik kuzatishlar emissiya uchun mas'ul bo'lgan elementlarni aniqlashga imkon beradi va spektral chiziqlarning intensivligini sinchkovlik bilan tahlil qilish natijasida chiqarilgan tananing tashqi qismlarida mavjud bo'lgan turli elementlarning nisbiy miqdorini taxminiy baholash mumkin. Shu tarzda olingan ma'lumotlar Olam bir xil elementlardan iborat degan taxminni tasdiqlaydi. Va taqdim etilgan ma'lumotlar buni tasdiqlaydi.
Ma'lumotnomalar.
1. Internet;
2. G. Xankok, R. Bauval, J. Grigsbi “Mars sirlari”
3. V. N. Demin “Koinot sirlari”
Bovyka Valentina Evgenievna
Yuklab oling:
Ko‘rib chiqish:
Munitsipal byudjet ta'lim muassasasi
Krasnodar shahridagi 20-sonli o'rta maktab
Kimyoviy elementlarning Yerda va kosmosda tarqalishi. Birlamchi nukleosintez jarayonida va yulduzlarning ichki qismida kimyoviy elementlarning hosil bo'lishi.
Fizika bo'yicha referat
Talaba tomonidan to'ldirilgan:
10 "B" sinf MBOU Krasnodar shahridagi 20-sonli o'rta maktab
Bovyka Valentina
O'qituvchi:
Skryleva Zinaida Vladimirovna
Krasnodar
2016
- Kosmos kimyosini o'rganuvchi fazo kimyosi.
- Ba'zi atamalar.
- Quyosh sistemasi va Oy sayyoralarining kimyoviy tarkibi.
- Kometalar va meteoritlarning kimyoviy tarkibi.
- Birlamchi nukleosintez.
- Koinotdagi boshqa kimyoviy jarayonlar.
- Yulduzlar.
- Yulduzlararo muhit
- Foydalanilgan resurslar ro'yxati
Kosmos kimyosi. Kosmik kimyo nimani o'rganadi?
Koinot kimyosining o'rganish predmeti kosmik jismlarning (sayyoralar, yulduzlar, kometalar va boshqalar), yulduzlararo fazoning kimyoviy tarkibi, shuningdek, kosmosda sodir bo'ladigan kimyoviy jarayonlardir.
Kosmik kimyo, birinchi navbatda, moddalarning atom-molekulyar ta'sirida sodir bo'ladigan jarayonlar bilan, fizika esa yulduzlar ichidagi nukleosintez bilan shug'ullanadi.
Ba'zi atamalar
Quyidagi materialni tushunish osonroq bo'lishi uchun atamalar lug'ati kerak.
Yulduzlar - chuqurlikda kimyoviy elementlar sintezi reaktsiyalari sodir bo'ladigan yorug'likli gaz massiv sharlari.
Sayyora - yulduzlar yoki ularning qoldiqlari atrofida orbitada aylanadigan osmon jismlari.
Kometalar - muzlagan gazlar va changlardan tashkil topgan kosmik jismlar.
Meteoritlar - sayyoralararo kosmosdan Yerga tushgan kichik kosmik jismlar.
Meteoritlar - Meteoroidning Yer atmosferasiga kirishi natijasida yuzaga keladigan yorug'lik izi ko'rinishidagi hodisa.
Yulduzlararo muhit- zaryadsizlangan moddalar, elektromagnit nurlanish va yulduzlar orasidagi bo'shliqni to'ldiradigan magnit maydon.
Yulduzlararo materiyaning asosiy tarkibiy qismlari: gaz, chang, kosmik nurlar.
Nukleosintez - yadro sintezi reaktsiyalarida kimyoviy elementlarning yadrolarini (vodoroddan og'irroq) hosil qilish jarayoni.
Quyosh sistemasi va Oy sayyoralarining kimyoviy tarkibi
Quyosh tizimining sayyoralari quyosh deb ataladigan yulduz atrofida aylanadigan samoviy jismlardir.
Quyosh tizimi 8 ta sayyoradan iborat: Merkuriy, Venera, Yer, Mars, Yupiter, Saturn, Uran, Neptun.
Keling, har bir sayyorani alohida ko'rib chiqaylik.
Merkuriy
Quyosh tizimidagi Quyoshga eng yaqin sayyora, eng kichik sayyora. Merkuriyning diametri taxminan 4870 km.
Kimyoviy tarkibi
Sayyoraning yadrosi temir va ferromagnitdir. Temir miqdori = 58%
Ba'zi ma'lumotlarga ko'ra, atmosfera asosan azotdan iborat (N 2 ) karbonat angidrid aralashmasi bilan (CO 2 ), boshqalarga ko'ra - geliydan (He), neondan (Ne) va argondan (Ar).
Venera
Quyosh tizimining ikkinchi sayyorasi. Diametri ≈ 6000 km.
Kimyoviy tarkibi
Yadrosi temir, mantiyada silikatlar va karbonatlar mavjud.
Atmosfera 97% karbonat angidriddan (CO 2 ), qolgan qismi azot (N 2), suv (H 2 O) va kislorod (O 2).
Yer
Quyosh tizimining uchinchi sayyorasi, Quyosh tizimidagi hayot uchun eng qulay sharoitga ega yagona sayyora. Diametri taxminan 12500 km.
Kimyoviy tarkibi
Yadrosi temirdir. Yer qobig'ida kislorod O mavjud 2 (49%), silikon Si (26%), alyuminiy Al (4,5%), shuningdek, boshqa kimyoviy elementlar. Atmosfera 78% azotdan iborat (N 2 ), 21% kislorod (O 2 ) va 0,03% karbonat angidriddan (CO 2 ), qolganlari inert gazlar, suv bug'lari va aralashmalardan kelib chiqadi. Gidrosfera asosan kislorod O dan iborat 2 (85,82%), vodorod H2 (10,75%) va boshqa elementlar. Barcha tirik mavjudotlarda uglerod (C) mavjud.
Mars
Mars quyosh tizimining to'rtinchi sayyorasidir. Diametri taxminan 7000 km
Kimyoviy tarkibi
Yadrosi temirdir. Sayyora qobig'ida temir oksidi va silikatlar mavjud.
Yupiter
Yupiter - Quyoshdan beshinchi sayyora. Quyosh tizimidagi eng katta sayyora. Diametri 140 000 km dan ortiq.
Kimyoviy tarkibi
Yadro - siqilgan vodorod (H 2 ) va geliy (He). Atmosferada vodorod (H 2), metan (CH 4 ), geliy (He), ammiak (NH 3 ).
Saturn
Saturn - Quyoshdan oltinchi sayyora. Uning diametri taxminan 120 000 km.
Kimyoviy tarkibi
Yerning yadrosi va qobig'i haqida hech qanday ma'lumot yo'q. Atmosfera Yupiter atmosferasi bilan bir xil gazlardan iborat.
Uran va Neptun
Uran va Neptun mos ravishda ettinchi va sakkizinchi sayyoralardir. Ikkala sayyoraning diametri taxminan 50 000 km.
Kimyoviy tarkibi
Yadro va korteks haqida ma'lumot yo'q. Atmosfera metan (CH 4 ), geliy (He), vodorod (H 2 ).
Oy
Oy Yerning sun'iy yo'ldoshi, uning xom ashyo bazasidir. Oy tuprog'i regolit deb ataladi, uning tarkibi kremniy (IV) oksidi, alyuminiy oksidi va boshqa metallarning oksidlari, ko'p uran, suv yo'q.
Kometalar, meteoritlarning kimyoviy tarkibi
Meteoritlar
Meteoritlar temir, toshli-temir va toshli turlarga bo'linadi. Ko'pincha Yerga tosh meteoritlar tushadi. O'rtacha hisob-kitoblarga ko'ra, har bir temir meteoritga 16 ta tosh to'g'ri keladi.
Temir meteoritlarining kimyoviy tarkibi 90% temir (Fe), 8,5% nikel (Ni), 0,6% kobalt (Co) va 0,01% kremniy (Si).
Toshli meteoritlar asosan kisloroddan iborat (0 2 ) (41%) va kremniy (Si) (21%).
Kometalar
Kometalar gazsimon qobiq bilan o'ralgan qattiq jismlardir. Yadro muzlatilgan metandan (CH 4) va ammiak (NH 3 ) mineral aralashmalar bilan. Gaz kometalarida ko'plab radikallar va ionlar topilgan. Eng zamonaviy kuzatuvlar Xeyl-Bopp kometasi bo'lib, uning tarkibiga vodorod sulfidi, suv, og'ir suv, oltingugurt dioksidi, formaldegid, metanol, chumoli kislotasi, vodorod siyanidi, metan, asetilen, etan, fosterit va boshqa birikmalar kiradi.
Birlamchi nukleosintez
Birlamchi nukleosintezni ko'rib chiqish uchun jadvalga murojaat qilaylik.
Koinotning yoshi | Harorat, K | Moddaning holati va tarkibi |
0,01 s | 10 11 | termal muvozanatdagi neytronlar, protonlar, elektronlar, pozitronlar. n va p soni bir xil. |
0,1 s | 3*10 10 | Zarrachalar bir xil, lekin protonlar sonining neytronlar soniga nisbati 3:5 ni tashkil qiladi. |
10 10 | elektronlar va pozitronlar annigilyatsiya qilinadi, p:n =3:1 |
|
13,8 s | 3*10 9 | Deyteriy D va geliy yadrolari shakllana boshlaydi 4 Yo'q, elektronlar va pozitronlar yo'qoladi, erkin proton va neytronlar mavjud. |
35 min | 3*10 8 | D va He soni p va n soniga nisbatan o'rnatiladi 4 He:H + ≈24-25% massasi |
7*10 5 yil | 3*10 3 | Kimyoviy energiya barqaror neytral atomlarni hosil qilish uchun etarli. Koinot radiatsiya uchun shaffofdir. Radiatsiyada materiya hukmronlik qiladi. |
Birlamchi nukleosintezning mohiyati nuklonlardan deyteriy yadrolari, deyteriy yadrolari va nuklonlardan - massa soni 3 va tritiy bo'lgan geliy yadrolari va yadrolardan hosil bo'ladi. 3 Yo'q, 3 H va nuklonlar - yadrolar 4 Yo'q.
Koinotdagi boshqa kimyoviy jarayonlar
Yuqori haroratlarda (yulduz atrofidagi kosmosda harorat bir necha ming darajaga yetishi mumkin), barcha kimyoviy moddalar tarkibiy qismlarga - radikallarga (CH) ajrala boshlaydi. 3 C 2 , CH va boshqalar) va atomlar (H, O va boshqalar)
Yulduzlar
Yulduzlar massasi, hajmi, harorati va yorqinligi jihatidan farq qiladi.
Yulduzlarning tashqi qatlamlari asosan vodoroddan, shuningdek geliy, kislorod va boshqa elementlardan (C, P, N, Ar, F, Mg va boshqalar) iborat.
Kichik mitti yulduzlar og'irroq elementlardan iborat: kobalt, skandiy, titan, marganets, nikel va boshqalar.
Gigant yulduzlar atmosferasida nafaqat kimyoviy elementlarning atomlarini, balki o'tga chidamli oksidlar molekulalarini (masalan, titan va sirkoniy), shuningdek, ba'zi radikallarni: CN, CO, C. 2
Yulduzlarning kimyoviy tarkibi spektroskopik usul yordamida o'rganiladi. Shunday qilib, Quyoshda temir, vodorod, kaltsiy va natriy topildi. Geliy birinchi marta Quyoshda, keyin esa Yer sayyorasi atmosferasida topilgan. Hozirgi vaqtda Quyosh va boshqa samoviy jismlarning spektrlarida 72 ta element topilgan, bu elementlarning barchasi Yerda ham topilgan.
Yulduzlar uchun energiya manbai termoyadro termoyadroviy reaksiyalaridir.
Yulduz hayotining birinchi bosqichida vodorod uning chuqurligida geliyga aylanadi.
4 1 N → 4 U
Keyin geliy uglerod va kislorodga aylanadi
3 4 U→ 12 C
4 4 U→ 16 O
Keyingi bosqichda yoqilg'i uglerod va kisloroddir, alfa jarayonlarida neonning elementlari temirga aylanadi. Zaryadlangan zarralarni tutib olishning keyingi reaktsiyalari endotermikdir, shuning uchun nukleosintez to'xtaydi. Termoyadro reaktsiyalarining to'xtashi tufayli temir yadroning muvozanati buziladi, tortishish siqilishi boshlanadi, uning energiyasining bir qismi temir yadrosining a-zarrachalar va neytronlarga parchalanishiga sarflanadi. Bu jarayon gravitatsion kollaps deb ataladi va taxminan 1 s davom etadi. Haroratning keskin oshishi natijasida yulduz qobig'ida vodorod, geliy, uglerod va kislorodning yonish termoyadroviy reaktsiyalari sodir bo'ladi. Yulduz materiyaning portlashi va tarqalishiga olib keladigan katta miqdordagi energiya chiqariladi. Bu hodisa o'ta yangi yulduz deb ataladi. O'ta yangi yulduz portlashi paytida energiya ajralib chiqadi, bu esa zarrachalarga katta tezlanishni beradi, neytron oqimlari ilgari hosil bo'lgan elementlarning yadrolarini bombardimon qiladi; Neytronni tutib olish, so'ngra b-nurlanish jarayonida temirdan og'irroq elementlarning yadrolari sintezlanadi. Bu bosqichga faqat eng massiv yulduzlar etib boradi.
Yiqilish paytida proton va elektronlardan neytronlar quyidagi sxema bo'yicha hosil bo'ladi:
1 1 r + -1 0 e → 1 0 n + v
Neytron yulduzi hosil bo'ladi.
O'ta yangi yulduzning yadrosi pulsarga aylanishi mumkin - sekundning bir qismi davri bilan aylanadigan va elektromagnit nurlanish chiqaradigan yadro. Uning magnit maydoni ulkan nisbatlarga etadi.
Bundan tashqari, qobiqning ko'p qismi portlash kuchini engib, yadroga tushishi mumkin. Qo'shimcha massa olgandan so'ng, neytron yulduz "qora tuynuk" hosil qilish uchun qisqarishni boshlaydi.
Yulduzlararo muhit
Yulduzlararo muhit gaz, chang, magnit maydon va kosmik nurlardan iborat. Yulduz nurlanishining yutilishi gaz va chang tufayli sodir bo'ladi. Yulduzlararo muhitning changi 100-10 K haroratga ega, yulduzlararo gazning harorati 10 dan 10 gacha bo'lishi mumkin. 7 K va zichlik va isitish manbalariga bog'liq. Yulduzlararo gaz neytral yoki ionlangan bo'lishi mumkin (H 2 0, H 0, H +, e -, He 0).
Kosmosdagi birinchi kimyoviy birikma 1937 yilda spektroskopiya yordamida topilgan. Bu birikma radikal CH edi, bir necha yildan so'ng siyanogen CN topildi va 1963 yilda gidroksil OH topildi.
Spektroskopiyada radioto'lqinlar va infraqizil nurlanishdan foydalanish bilan koinotning "sovuq" hududlarini o'rganish mumkin bo'ldi. Dastlab noorganik moddalar: suv, ammiak, uglerod oksidi, vodorod sulfidi, so'ngra organik moddalar: formaldegid, chumoli kislotasi, sirka kislotasi, atsetaldegid va chumoli spirti topildi. 1974 yilda kosmosda etil spirti topilgan. Keyin yapon olimlari metilamin CH ni topdilar 3-NH2.
Yulduzlararo fazoda atom yadrolari oqimlari - kosmik nurlar harakat qiladi. Bu yadrolarning 92% ga yaqini vodorod yadrolari, 6%i geliy, 1%i esa ogʻirroq elementlarning yadrolaridir. Kosmik nurlar o'ta yangi yulduz portlashlari natijasida hosil bo'ladi, deb ishoniladi.
Koinot jismlari orasidagi bo'shliq yulduzlararo gaz bilan to'ldirilgan. U atomlar, ionlar va radikallardan iborat bo'lib, changni ham o'z ichiga oladi. CN, CH, OH, CS, H kabi zarrachalarning mavjudligi isbotlangan 2 O, CO, COS, SiO, HCN, HCOOH, CH 3 OH va boshqalar.
Kosmik radiatsiya, quyosh shamoli va yulduzlararo gaz zarralarining to'qnashuvi turli xil zarralar, shu jumladan organik zarralar paydo bo'lishiga olib keladi.
Protonlar uglerod atomlari bilan to'qnashganda uglevodorodlar hosil bo'ladi. Gidroksil OH silikatlar, karbonatlar va turli oksidlardan hosil bo'ladi.
Yer atmosferasida kosmik nurlar ta'sirida izotoplar hosil bo'ladi, masalan: massa soni 14 bo'lgan uglerod. 14 C, berilliy, uning massa soni 10 ga teng 10 Be, va massa soni 36 bo'lgan xlor 36 Cl.
Massa raqami 14 bo'lgan uglerod izotopi o'simliklar, marjonlar va stalaktitlarda to'planadi. Massa raqami 10 bo'lgan berilliy izotopi - dengiz va okeanlarning pastki cho'kindilarida, qutb muzlarida.
Koinot nurlanishining yer atomlari yadrolari bilan o'zaro ta'siri kosmosda sodir bo'ladigan jarayonlar haqida ma'lumot beradi. Bu masalalarni zamonaviy fan - eksperimental paleoastrofizika hal qiladi.
Masalan, kosmik nurlarning protonlari havodagi azot molekulalari bilan to'qnashib, molekulani atomlarga ajratadi va yadro reaktsiyasi sodir bo'ladi:
7 14 N + 1 1 H→2 2 4 He + 4 7 Be
Ushbu reaksiya natijasida berilliyning radioaktiv izotopi hosil bo'ladi.
Atmosfera atomlari bilan to'qnashuv paytida proton bu atomlardan neytronlarni chiqaradi, bu neytronlar azot atomlari bilan o'zaro ta'sir qiladi, bu massa soni 3 - tritiy bo'lgan vodorod izotopi hosil bo'lishiga olib keladi:
7 14 N + 0 1 n→ 1 3 H + 6 12 C
Tritiy beta-parchalanish jarayonida elektronni chiqaradi:
1 3 H→ -1 0 e + 2 3 He
Bu geliyning engil izotopi hosil qiladi.
Azot atomlari tomonidan elektronlarni tutib olish jarayonida uglerodning radioaktiv izotopi hosil bo'ladi:
7 14 N + -1 0 e → 6 14 S
Kosmosda kimyoviy elementlarning tarqalishi
Somon yo'li galaktikasidagi kimyoviy elementlarning ko'pligini ko'rib chiqing. Muayyan elementlarning mavjudligi haqidagi ma'lumotlar spektroskopiya orqali olingan. Vizual vakillik uchun biz jadvaldan foydalanamiz.
Asosiy zaryad | Element | Massa ulushi |
Vodorod | ||
Geliy | ||
Kislorod | 10,4 |
|
Uglerod | ||
Neon | 1,34 |
|
Temir | ||
Azot | 0,96 |
|
Silikon | 0,65 |
|
Magniy | 0,58 |
|
Oltingugurt | 0,44 |
Ko'proq vizual tasvir uchun, keling, doiraviy diagrammani ko'rib chiqaylik.
Diagrammada ko'rib turganingizdek, koinotdagi eng ko'p element vodorod, ikkinchi eng ko'p miqdorda geliy va uchinchi eng ko'p kisloroddir. Boshqa elementlarning massa ulushlari ancha kichikdir.
Ko‘rib chiqish:
Taqdimotni oldindan ko‘rishdan foydalanish uchun Google hisobini yarating va unga kiring: https://accounts.google.com
Slayd sarlavhalari:
Kimyoviy elementlarning Yerda va koinotda tarqalishi. Birlamchi nukleosintez jarayonida va yulduzlarning ichaklarida kimyoviy elementlarning hosil bo'lishi MBOU 20-sonli o'rta maktabning 10 "B" o'quvchisi tomonidan bajarilgan Bovyka Valentina Rahbar: Skryleva Z.V.
Kosmik kimyo - kosmik jismlarning kimyoviy tarkibi, yulduzlararo fazo, shuningdek, kosmosda sodir bo'ladigan kimyoviy jarayonlar haqidagi fan.
Kerakli atamalar Yulduzlar yorug'likli gaz sharlari bo'lib, ularning chuqurligida kimyoviy elementlar sintezi reaktsiyalari sodir bo'ladi. Sayyora - yulduzlar yoki ularning qoldiqlari atrofida orbitada aylanadigan samoviy jismlar. Kometalar muzlagan gazlar va changlardan tashkil topgan kosmik jismlardir. Meteoritlar - sayyoralararo kosmosdan Yerga tushadigan kichik kosmik jismlar. Meteorlar - bu yorug'lik izi ko'rinishidagi hodisalar bo'lib, u meteoroidning Yer atmosferasiga kirishi natijasida yuzaga keladi. Yulduzlararo muhit - bu noyob modda, elektromagnit nurlanish va yulduzlar orasidagi bo'shliqni to'ldiradigan magnit maydon. Yulduzlararo materiyaning asosiy tarkibiy qismlari: gaz, chang, kosmik nurlar. Nukleosintez - yadro sintezi reaktsiyalari paytida kimyoviy elementlarning yadrolarini (vodoroddan og'irroq) hosil qilish jarayoni.
Merkuriy Venera Yer Mars
Yupiter Saturn Uran Neptun
Oy Yerning sun'iy yo'ldoshi, uning xom ashyo bazasidir.
Meteorit kometa
Birlamchi nukleosintez Koinotning yoshi Harorat, K moddaning holati va tarkibi 0,01 s 10 11 neytronlar, protonlar, elektronlar, pozitronlar issiqlik muvozanati. n va p soni bir xil. 0,1 s 3*10 10 Zarrachalar bir xil, lekin protonlar sonining neytronlar soniga nisbati 3:5 1s 10 10 elektron va pozitronlar annigilyatsiya qilinadi, p:n = 3:1 13,8 s 3*10 9 Deyteriy yadrolari D va geliy hosil qila boshlaydi 4 He, elektronlar va pozitronlar yo'qoladi, erkin proton va neytronlar mavjud. 35 min 3*10 8 D va He miqdori p va n 4 soniga nisbatan belgilanadi He:H + ≈24-25% massasi 7*10 5 yil 3*10 3 Kimyoviy energiya hosil bo'lishi uchun etarli. barqaror neytral atomlardan iborat. Koinot radiatsiya uchun shaffofdir. Radiatsiyada materiya hukmronlik qiladi.
Yulduzlarning ichki qismida sodir bo'ladigan asosiy reaksiyalar 4 1 H → 4 He 3 4 He → 12 C 4 4 He → 16 O +1 1 p + -1 0 e → 1 0 n + v.
Yulduzlararo muhit komponentlari hisobiga sodir bo'ladigan asosiy reaksiyalar 7 14 N + 1 1 H →2 2 4 He + 4 7 Be 7 14 N + 0 1 n→ 1 3 H + 6 12 C 1 3 H → -1 0 e + 2 3 U 7 14 N + -1 0 e → 6 14 C
Somon yo'li galaktikasida kimyoviy elementlarning paydo bo'lishi
Foydalanilgan resurslar ro'yxati http://wallpaperscraft.ru/catalog/space/1920x1080 http://www.cosmos-online.ru/planets-of-the-solar-system.html http://www.grandars.ru/ shkola /estestvoznanie/merkuriy.html http://www.grandars.ru/shkola/estestvoznanie/venera.html http://dic.academic.ru/pictures/wiki/files/69/Earth_Eastern_Hemisphere.jpg http://spacetimes ru/img/foto/planeta-mars_big.jpg http://www.shvedun.ru/images/stat/jp/jp.jpg http://spacegid.com/wp-content/uploads/2012/12/1995 - 49-f.jpg http://v-kosmose.com/wp-content/uploads/2013/12/4_179_br.jpg http://v-kosmose.com/wp-content/uploads/2013/11/Neptune_Full_br jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e1/FullMoon2010.jpg/280px-FullMoon2010.jpg http://www.opoccuu.com/tunm01.jpg https://i. ytimg .com/vi/06xW4UegYZ0/maxresdefault.jpg http://terramia.ru/wp-content/uploads/2013/01/Nocturne-Eruption.jpg http://galspace.spb.ru/index61.file/ic. jpg
