Saya sering ditanya oleh pelajar di kelas astronomi pendidikan masyarakat saya adakah unsur-unsur baru telah dijumpai di angkasa lepas yang tidak diketahui di Bumi. Jawapan untuk soalan itu adalah tidak - alam menggunakan 98 elemen semula jadi yang sama untuk membentuk segalanya dari bintang dan planet yang sudah biasa hingga yang ada di galaksi terjauh yang dapat kita lihat. Di luar sebatian atau mineral sekali-sekala, Bumi adalah tempat di mana anda akan menemui lebih banyak unsur eksotik daripada tempat lain di alam semesta ini.
Unsur adalah bahan murni yang terbuat dari satu jenis atom sahaja. Apa yang membezakan satu elemen daripada unsur lain ialah bilangan proton dalam inti atomnya. Mana-mana atom dengan enam proton akan selalu menjadi karbon, 79 proton emas, 94 proton plutonium dan 1 proton hidrogen. Nombor proton juga merupakan elemennombor atompadajadual unsur berkala. Unsur-unsur dalam jadual disusun mengikut nombor atomnya.
Dua unsur yang paling biasa ialah hidrogen dan helium, nombor 1 dan 2 dalam jadual berkala; bersama-sama mereka membentuk 98% dari semua bahan yang dapat dilihat di alam semesta. Selebihnya 2% merangkumi semua yang lain dari yang ringanlitium (nombor 3) hingga kecalifornium (98), unsur semula jadi terberat yang terdapat di Bumi dan di bintang-bintang. Californium tidak stabil dan "mereput" menjadi elemen yang lebih sederhana. Walaupun para saintis membuatnya di makmal dengan mengebomberkelium (97) dengan neutron, jumlah jejak unsur yang sangat jarang ini terdapat secara semula jadi dalam simpanan uranium yang kaya.
Semasa saya di sekolah menengah belajar kimia, jadual unsur berkala berakhir di Lawrencium (103). Pada masa ini terdapat 118 elemen, yang paling baru dibuat di makmalununoctium (awak-nah-NOC-tee-um). Sebenarnya, semua elemen di luar 98 adalah buatan, dihidupkan dalam reaktor nuklear atau dalam eksperimen zarah. Mereka menjalani kehidupan yang sangat singkat. Dengan begitu banyak proton bermuatan positif mendorong satu sama lain dalam inti mereka, unsur-unsur ini cepat terpecah menjadi yang lebih sederhana dalam proses yang disebutpereputan radioaktif.
Kembali pada masa Big Bang, ketika alam semesta muncul, hanya unsur termoden - hidrogen, helium dan jumlah litium - yang dimasak. Anda tidak boleh membina planet dari benda-benda halus seperti itu. Dibutuhkan generasi pertama bintang, yang terbentuk dari blok bangunan asas ini, untuk mensintesis elemen yang lebih rumit seperti karbon, oksigen, sulfur dan sejenisnya melalui peleburan nuklear di teras mereka.
Ketika bintang-bintang meletup sebagai supernova, bukan sahaja elemen-elemen baru ini meletup ke angkasa, tetapi panas dan tekanan yang sangat besar semasa letupan membina unsur-unsur yang lebih berat seperti emas, tembaga, merkuri dan plumbum. Semua digabungkan dalam generasi kedua bintang. Dan sepertiga.
2% unsur buatan bintang, yang merangkumi karbon, oksigen, nitrogen dan silikon antara lain, membina planet dan kemudian menjadi penting untuk kehidupan. Kami terbuat dari bahan yang sangat diproses yang anda dan I. atom makhluk kita telah masuk dan keluar dari teras beberapa generasi bintang. Fikirkan perkara baik dan sukar ini dan anda mungkin hanya akan menghubungi "bintang dalaman" anda sendiri.
Mari kita susun semula persoalan mengenai bahan eksotik di angkasa yang tidak terdapat di Bumi. Daripada unsur-unsur, jika kita melihat sebatian, kita mencecah paydirt. Sebatian juga merupakan bahan tulen tetapi terdiri daripada dua atau lebih unsur kimia yang digabungkan. Sebatian biasa termasuk air (dua hidrogen bergabung dengan satu oksigen) dan garam (satu natrium dan satu klorin).
Ahli astronomi telah menemui mengenai220 sebatian atau molekul di angkasa lepas banyak di antaranya dengan saudara kandung di Bumi tetapi ada yang asing. Kami tidak perlu mencari jauh untuk mencarinya kerana beberapa dihantar terus ke depan pintu kami sebagai pakej berbatu yang disebut meteorit. Berikut adalah senarai pendekmineral baru yang terbentuk di dalam asteroid (di mana meteorit berasal) dalam keadaan yang sangat berbeza dengan yang terdapat di Bumi:
* Penghalang - sebatian logam yang diperbuat daripada besi, nikel dan fosforus
* Oldhamite - mineral coklat yang diperbuat daripada kalsium, magnesium dan sulfur
* Kosmochlor - mineral hijau yang mengandungi kalsium, kromium, silikon dan oksigen
Bagaimana dengan barang baru di planet dan komet? Ahli astronomi telah menemui sebatian di atmosfer planet gergasi Musytari, Zuhal, Uranus dan Neptunus sepertisilan (silikon-hidrogen),senjata api (arsenik-hidrogen) danfosfin (fosforus-hidrogen) yang tidak wujud secara semula jadi di Bumi. Manusia telah mencipta ketiga-tiganya di makmal dan menggunakannya dengan baik dalam pelbagai industri termasuk pembuatan separa konduktor.
Dan kemudian adaBrownleeite, silisida mangan yang dijumpai pada tahun 2003 dalam zarah debu yang ditumpahkan oleh komet 26P / Grigg-Skjellerup. Melangkah ke luar sistem suria, para astronom melihat molekul karbon rantai panjang yang tidak biasa di ruang angkasa yang tidak dapat terbentuk di Bumi kerana oksigen akan meruntuhkannya. Ruang adalah tempat selamat mereka.
Jadi, Bumi adalah lokasi di Alam Semesta di mana anda akan menemui lebih banyak unsur eksotik daripada tempat lain. Terima kasih kepada aktiviti manusia dan molekul-molekul rumit yang bergabung bersama untuk membentuk kehidupan, Bumi adalah tempat paling eksotik di alam semesta.
