<р>
На просторах Вселенной состав химических элементов демонстрирует фундаментальные характеристики материи. Согласно последним астрономическим исследованиям, водород и гелий стали наиболее активно изучаемыми основными элементами во Вселенной, и их больше, чем всех других элементов.
Обилие элементов
<р>
Распространенность элемента — это мера его присутствия по отношению ко всем другим элементам в окружающей среде, обычно выражаемая массовой долей, мольной долей или объемной долей. Во Вселенной водород составляет около 74% общей массы, а гелий — около 24%. Доминирующее положение этих элементов во Вселенной происходит главным образом в результате нуклеосинтеза Большого взрыва, когда высокоэнергетические условия ранней Вселенной способствовали образованию водорода и гелия.
Водород — самый распространенный элемент во Вселенной, второе место занимает гелий. Количество других присутствующих элементов относительно невелико, даже на несколько порядков.
Формирование и производство элементов
<р>
Во Вселенной водород и гелий образовались за несколько минут после Большого взрыва. Эти элементы образовались первыми, а последующие тяжелые элементы производились главным образом в результате процессов нуклеосинтеза в сверхновых и звездах красных гигантов. Это приводит к интересному явлению во Вселенной, а именно к тому, что элементы с четными атомными номерами обычно более распространены, чем соседние с ними элементы с нечетными атомными номерами. Это явление известно как правило Одора-Хаггинса.
Элементный состав на Земле
<р>
Будучи частью Солнечной системы, Земля образовалась из того же облака материала, но по мере эволюции планеты ее элементный состав менялся в разной степени. Поверхность Земли в основном состоит из двух элементов, кислорода и кремния, с общей долей 74,7%, а остальные элементы существуют в меньших пропорциях.
Хотя водород и гелий являются наиболее распространенными элементами во Вселенной, состав Земли противоречит этой тенденции, демонстрируя глубокое влияние вулканической активности и геохимических процессов.
Химические взаимодействия и воздействие на окружающую среду
<р>
На содержание элемента влияет не только его собственная нуклеосинтетическая история, но и химические взаимодействия с окружающей средой. Поэтому в разных средах, таких как атмосфера, океаны и живые организмы, соответственно меняется состав элементов. Возьмем, к примеру, океаны Земли. Соотношение кислорода и водорода указывает на преобладание воды, в то время как других элементов в океане относительно мало.
Химические элементы с космической точки зрения
<р>
Когда мы посмотрим на более отдаленные галактики, мы обнаружим, что их элементный состав аналогичен водороду и гелию, химическим партнерам самой ранней Вселенной. Вот почему астрономы используют металлизацию для описания химической эволюции галактик. Металлизация относится к количеству тяжелых элементов, помимо водорода и гелия, присутствующих в этих галактиках.
Заключение
<р>
В конечном счете, главная роль водорода и гелия и, как следствие, их распространенность среди всех других элементов во Вселенной, являются ключом к пониманию учеными формирования и эволюции Вселенной. Однако указывает ли этот состав на процесс формирования других звезд? Есть ли в каких-то углах элементы, которые мы еще не обнаружили?