Космохимия

[KrupS]

Предлагаю обсудить весьма важную тему происхождения вещества во Вселенной и в частности в нашей Солнечной системе и непосредственно на планетте Земля.

[thirtyseconds]

Ссылки по теме :

http://ru.wikipedia.org/wiki/Нуклеосинтез
http://nuclphys.sinp.msu.ru/nuclsynt/ - учебное пособие Б.C. Ишханов, И.М. Капитонов, И.А. Тутынь "Нуклеосинтез во вселенной"
http://astronet.ru/db/msg/1189783 - Обогащение межгалактического вещества металлами
http://astronet.ru/db/msg/1171260 - Звездный нуклеосинтез - источник происхождения химических элементов

[KrupS]

Попробую вкратце описать происхождение вещества:
В первые мгновения после БВ создалось первичное вещество – 90% H, 10% He. Производству более тяжёлых элементов помешал локальный энергетическиё барьер. При столкновении двух ядер гелия не получается стабильных элементов, а столкновение трёх ядер (тройной альфа процесс, идущий в ядрах звёзд) требует очень высоких температур и плотностей, которые в расширяющейся Вселенной очень быстро упали.
Таким образом кислорода, углерода, азота и проч. в новорожденной Вселенной ещё не было. Они были произведены в недрах массивных звёзд и извлечены при истечении звёздного ветра на стадии Красного Гиганта или взрывах Сверхновых.
Поскольку возраст Вселенной оценивают в 15 млрд. Лет, а массивные звёзды живут порядка 10 млн., за время существования Вселенной прошло несколько звёздных поколений, каждое последующее рождалось из пепла предшественников, всё более обогащаясь камнем и металлом. В итоге, например, в нашей звезде Солнце оказалось несколько процентов тяжёлого вещества.

[igor_da_bari]

Сообщение от KrupS

Попробую вкратце описать происхождение вещества:
В первые мгновения после БВ создалось первичное вещество – 90% H, 10% He. Производству более тяжёлых элементов помешал локальный энергетическиё барьер. При столкновении двух ядер гелия не получается стабильных элементов, а столкновение трёх ядер (тройной альфа процесс, идущий в ядрах звёзд) требует очень высоких температур и плотностей, которые в расширяющейся Вселенной очень быстро упали.
Таким образом кислорода, углерода, азота и проч. в новорожденной Вселенной ещё не было. Они были произведены в недрах массивных звёзд и извлечены при истечении звёздного ветра на стадии Красного Гиганта или взрывах Сверхновых.
Поскольку возраст Вселенной оценивают в 15 млрд. Лет, а массивные звёзды живут порядка 10 млн., за время существования Вселенной прошло несколько звёздных поколений, каждое последующее рождалось из пепла предшественников, всё более обогащаясь камнем и металлом. В итоге, например, в нашей звезде Солнце оказалось несколько процентов тяжёлого вещества.

Все это более или менее верно, однако по ссылкам в предыдущем посте информации можно найти раз в 1000 больше.

[KrupS]

Найти можно и в 10000 раз больше. Только не любит народ ходить по ссылкам. Для форумных же разговоров важнейшее достоинство - краткость.

[igor_da_bari]

Сообщение от KrupS

Найти можно и в 10000 раз больше. Только не любит народ ходить по ссылкам. Для форумных же разговоров важнейшее достоинство - краткость.

Я рад, что Вы разделяете мою точку зрения и правильно поймете мое дальнейшее молчание.

[VVSFalcon]

Найти можно и в 10000 раз больше. Только не любит народ ходить по ссылкам. Для форумных же разговоров важнейшее достоинство - краткость.

Берите пример с Игоря.

[KrupS]

Процессы нуклеосинтеза, происходящие в звёздных недрах бывают в основном двух типов - термоядерный синтез и нейтронный захват. Самый простой пример термоядерного синтеза - образование гелия из водорода. Таким примерно образом происходит синтез и более тяжёлых элементов. Но только до железа. Далее присоединение альфа частиц является энергетически невыгодно и последующие элементы образуются путём захвата нейтронов. Есть две разновидности захвата - медленный (slow) и быстрый (rapid), называемые, соответственно, s и r процессами.
s процесс происходит примерно на стадии Красного гиганта, для r процесса необходимы сверхвысокие давления и температуры, достигаемые лишь во время взрыва Сверхновой. И есть одно чрезвычайно важное обстоятельство - продукты этих процессов весьма специфичны, так что о многих изотопах с полной определённостью можно сказать, что они создались именно во время взрыва Сверхновой. А это чрезвычайно важно для планетологии.

[VAnaS]

Английский астрофизик Р.Тейлер в книге "Происхождение химических элементов"(Изд."Мир",М.,1975) на с.102 отмечает крайне маловероятную возможность (но всё таки возможность) ядерных реакций с одновременным участием большого числа легких элементов.
В 1942 году американский астрофизик и нобелевский лауреат Чандрасекар высказал предположение о том, что химические элементы могли образоваться в ранней Вселенной,так как плотность вещества была очень бльшой, а температура составляла более 10 миллиардов градусов,чего вполне достаточно для образования ядер. А в середине 60-х годов прошлого столетия американский физик Пиблз пришел к выводу, что "для предотвращения слияния всех компактных частиц в тяжлые элементы в начальной стадии развития Вселенной необходимо наличие огромной плотности излучения" (которую он довольно произвольно и ввел).
Таким образом приведенные и некоторые другие идеи позволяют предположить, что образование первичного вещества в виде наиболее крупных атомов (с максимальными значениями Z) произошло в начальные мгновения существования Вселенной после Большого Взрыва. Все остальные элементы, включая атомы гелия и водорода, возникли за счет последовательных процессов радиоактивного распада атомов первичного вещества.

[KrupS]

Радиоактивному распаду подвержены элементы за железом. Более лёгкие элементы устойчивы. Так что водород и гелий никак не могут быть продуктами распада (если не считать мизерного количества гелия, образующегося при альфа распаде тяжёлых элементов).
В то же время во многих метеоритах имеются отчётливые следы элементов, которые могли быть синтезированы лишь при взрыве Сверхновой. И эти следы задают большую головоломку.