Добрый день, уважаемые читатели. Все мы знаем, что окружающий мир состоит из разнообразных химических элементов. Но как они образовались? С чего всё началось? Попробуем разобраться.
Для ответа на озвученные вопросы придётся вернуться на 13,8 млрд лет назад. На данный момент общепринятой считается "Стандартная модель", которая описывает происходившие процессы в том числе и в самые ранние мгновения жизни нашей Вселенной. В соотвествии с данной теорией, первые атомы вещества (водород, гелий и небольшое количество их изотопов) возникли уже через 3 минуты после рождения Вселенной, но температура и давление при этом были настолько высоки, что вещества в нашем привычном понимании не существовало. И на протяжении последующих шестисот миллионов лет химический состав оставался практически постоянным. Всё изменилось, когда пространство остыло достаточно для образования первых звёзд. И с того момента именно им принадлежит главная роль в эволюции Вселенной.
Звёзды образовываются из огромных космических пылевых туманностей (которые выглядят весьма красочно, и, как следствие, украшают рабочие столы многих компьютеров:).
У звёзд, как и у людей, есть этапы жизни: с самого своего рождения они непрерывно изменяются, эволюционируют. Сегодня хорошо известно, что чем больше и ярче звезда, тем меньше её время жизни. Первые звёзды были очень большими, горячими, и весьма недолговечными ("всего" каких-то несколько сотен миллионов лет). Состояли они из водорода (в большей степени) и гелия (меньшей). По сути, в то время вся периодическая таблица ограничивалась этими двумя элементами.
На протяжении жизни звезды, каждое мгновение в её недрах "сгорают" миллионы тонн водорода. И вот подобно тому, как при сжигании дров образуется уголь, при сжигании водорода образуется гелий (хейтеров прошу в комментарии :). И рано или поздно водород в звезде заканчивается, и она начинает сжиматься. Но при сжатии повышается температура, и уже начинает гореть гелий, с образованием углерода (да, того самого, из которого состоим мы с вами). Затем начинает гореть углерод, и так далее по возрастанию массы элементов. Данный процесс продолжается до образованя железа включительно. И чем тяжелее химическое вещество, которое в данный момент "горит" в ядре звезды, тем меньше времени требуется на его выгорание. Следует отметить, что ни однин элемент не расходуется полностью, всегда остается не вступающее в реакцию по различным причинам вещество.
Когда заканчивается и железо, в звезде не остаётся топлива, и она начинает быстро сжиматься. Словно дырявый мячик: пока вы его пытаетесь надуть, не замечая дырку, он сохраняет свою форму. Но как только воздух в ваших лёгких кончается, он стремительно сдувается.
В звезде при этом стремительно повышается температура, и происходит огромный даже по космическим меркам взрыв. В астрономии такие события называют "вспышкой сверхновой".
В момент взрыва значительная часть оставшейся массы звезды, включающая все возникавшие в процессе жизнедеятельности химические элементы выбрасывается в окружающее пространство, образовывая новую пылевую туманность.
Возникшая туманность от первоначальной отличается прежде всего повышенным содержанием элементов тяжелее водорода и гелия. Такие туманности со временем также могут стать звездой, повторив цикл заново. Данный процесс называется "химической эволюцией Вселенной".
Наше Солнце является "внучкой" самых первых звёзд, поэтому содержит довольно много различных металлов и других тяжёлых элементов, из которые формируют и нашу планету.
Подводя итог, можно сделать несколько довольно любопытный вывод: всё, что нас окружает, например, стол, компьютер или любимая собака (или жена) состоит из вещества, которое в прошлом прошло через горнило звёзд, и не один раз.
Идея не новая, но очень любопытная. Ещё знаменитый учёный Карл Саган сказал: "Космос есть внутри нас, мы сделаны из звёздного вещества, мы — это способ, которым Космос познаёт себя."
Благодарю за внимание.