氫從哪來?這種宇宙中最多的元素,地球上卻沒有多少

氫從哪來?這種宇宙中最多的元素,地球上卻沒有多少

我們所見到的一切物質都可以說是由元素所構成的,目前已知的元素一共有118種之多,而在地球上存在的就有94種。

縱觀整個宇宙,最多的一種元素就是氫元素了,這可能會讓人覺得有些意外,因為我們並不常接觸到這種元素,因為它在地球上的數量並不算太多,如果以質量來計算,氫元素大約佔到地球總質量的百分之一左右,不過大多數情況氫元素並不是以氫原子的形式呈現的,而是以某種化合物的形式展現在我們的面前。

比如最常見的水就是由兩個氫原子和一個氧原子所構成的。氫元素雖然在地球上的量並不算多,但卻是宇宙間最多的一種元素。

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如果以質量來計算,氫元素的質量大約可以佔到宇宙物質總量的90%以上。由於氫原子的質量較輕,所以若以數量來計算的話,氫原子的數量比宇宙間其它原子總量還要高出百倍以上。

遠的不說,就拿我們所處的太陽系來說吧,太陽系中的很多天體都擁有大量的氫元素,時刻都在進行劇烈氫核聚變的太陽就是最為典型的一個,氫元素在太陽上的含量至少達到了75%以上,所以太陽才會有源源不斷的能源供給。科學家研究發現,木星和土星雖然只是行星,質量比太陽差得遠,但其氫元素的含量卻一點也不必太陽低。

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既然木星和土星也擁有如此高的氫元素含量,為什麼沒能發生氫核聚變呢?

這是因為要發生氫核聚變就必須要擁有一定的質量,只有擁有了相當的質量才能夠擁有足夠的高溫高壓,才能進而形成氫核聚變的條件。

所以,並不是說擁有足夠的能源就能夠成為恆星,一個宇宙天體到底是衛星、行星、恆星、中子星還是黑洞,其核心決定因素都是質量。為什麼宇宙間的氫元素如此之多呢?這些氫元素從何而來呢?這就要追溯到宇宙的起源了。在遙遠的過去,一個擁有無限密度與質量的奇點因為某種未知的原因而發生了爆炸,這就是宇宙大爆炸。

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在宇宙大爆炸發生的一瞬間,時間、空間、各種物質同時迸發而出,也就是在這一瞬間,構成宇宙物質的基本單位“基本粒子”形成了,隨著基本粒子的出現,質子和中子逐漸形成,不過,這個時候宇宙間還沒有元素。

科學家認為宇宙從發生大爆炸到原子的形成,大約經歷了30萬年左右的時間。宇宙間最初形成的元素種類並不是很多,而氫就是其中的一個而且還是最多的一個,排名第二的就是氦元素了。從某種角度上,我們甚至可以說這個宇宙就是由氫和氦所組成的,因為氫元素佔據了宇宙物質總量的90%,而氦元素佔據了8%。

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也就是說其餘所有元素加總才佔2%左右。

宇宙間氫元素如此之多,除了宇宙最初形成的之外,還有一些是後天形成的。當一箇中子離開中子星之後,其就會發生衰變,衰變後的中子會變成一個質子和一個電子,而一個電子和一個質子很自然的就會成為一個氫原子。

​而中子離開中子星是很常見的,中子星之間的碰撞和超新星的爆發都會導致中子被拋撒出去,從而離開中子星發生衰變。正是因為宇宙間有了如此之多的氫元素,所以宇宙才會如此熱鬧,因為任何一顆恆星的形成都少不了氫元素,從某種角度來看,我們甚至可以說是氫點亮了宇宙。

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