地球上的化学元素是宇宙中的全部元素吗?有没有哪些元素是外星才有而地球没有的?

红尘醉爱2019


我们在初中学习化学课程时,最先接触的化学元素周期表由开始的60多种元素,当前已经增加到了118种,并且凭借人类科学技术的发达,合成新元素的速度也越来越快,但地球上的化学元素绝对不包含宇宙的全部。地球以及宇宙所有星体的具体形成时间、过程,因为太过遥远,所以没有准确的科学依据去证实,但是通过对地球本身以及天外陨石的研究,基本可以确定当前宇宙星体的形成来自宇宙某一次膨胀爆炸,爆炸将宇宙元素都进行了归零化,又在物体引力以及爆炸产生的冲击力作用下相互融合,最终形成了无数星体。
原始星体形成之时并不是圆形球体,而多是呈现不规则形状,在宇宙引力作用下,所有星体都做旋转运动并相互融合,这时会因为小星体所包含的元素不同、质量不同从而旋转时所处的位置不同,就类似于水中搅拌形成的漩涡一样,质量轻的物体处在上方,而质量重的物体处在下方,最终形成圆形星体的元素就各有不同。
地球以及太阳系所处的宇宙位置,属于宇宙哪一功能部分,还有待人类去验证,虽然我们当前将宇宙的照片拍摄定位为旋转形态,但宇宙到底有多大我们无法了解,除了太阳系当中有限的几个星球我们可以完成登陆探测以外,大部分星球我们根本无法到达,特别是宇宙中心的星体组成元素,很大概率与地球不同。欢迎点击关注,留言一起探讨。


地理有意思


地球上天然存在的元素有94种,包括从1号氢到94号钚。而目前已知的元素已经达到了118种,另外24种元素都是人工合成的。如果排除人工元素,那么,宇宙中的其他星球上确实有可能存在地球上天然没有的化学元素。不过,其他星球上超铀元素的丰度应该会非常,并且包含的元素种类与地球不会相差太大。至于原因,这就要涉及到宇宙中的元素来源和星球的演化。

根据标准宇宙模型,宇宙的起源要追溯到138亿年前的无穷小奇点。宇宙的最初时候并没有今天所知的物质,也没有空间。宇宙从大爆炸中诞生大约10秒之后,经历了暴胀的宇宙逐渐冷下来,宇宙开始了持续时间十几分钟的太初核合成过程。在此期间,质子(氢原子核)和中子逐渐形成,并且质子和中子又结合成氦核。

由于宇宙进一步膨胀冷却,密度和温度大幅度下降,宇宙没有条件继续进行核聚变反应。虽然太初核合成只持续了十几分钟,但这个过程产生了如今宇宙中的一切物质基础。由于光子与重子的比例,宇宙合成出的氢的质量占比近乎75%,氦的质量占比近乎25%,另外还有极少量的铍和锂。

在宇宙诞生大约一亿年之后,在经过充分冷却的宇宙中,氢和氦气体云结合形成了第一代恒星。在恒星中,通过氢会发生核聚变反应形成氦。而当氢耗尽(核心区域)之后,氦又会进一步发生核聚变反应形成宇宙中还未出现的新元素。

由于第一代恒星的质量非常高,它们在合成到26号铁元素之后会走向死亡,结果会发生猛烈的超新星爆发。通过中子俘获过程,在超新星爆发期间,又会合成更重的元素。不过,随着原子序数的增加,合成所需的条件越来越苛刻,所以元素丰度也就会越来越低。

在第一代恒星死亡之后,它们合成的重元素会散播到星云中。此后,从这些星云中诞生的恒星就会包含重元素。太阳最初也是从上一代死亡恒星的部分残骸中诞生,所以地球上才会有一系列的重元素,生命才有可能进化出来。

如果星云被大质量恒星的超新星爆发波及到,那么,从这些星云中形成的天体所具有的元素种类跟地球是差不多的,只是丰度上的一些区别而已。当然,其他星球上确实会包含少数地球上天然没有的元素,只是这些元素的丰度应该会非常低。

另外,其他星球上不大可能会出现原子序数特别高的元素,因为超铀元素非常不稳定,它们很容易衰变成更稳定更轻的原子。正因为如此,人工合成出的94号以上的元素通常只能保存很短的时间。

宇宙中除了由各种元素组成的普通物质之外,还可能存在至今未能理解的暗物质。根据观测结果推测,暗物质远多于普通物质,并且它们的组成不再是我们所知的化学元素。


火星一号


现在可以肯定的回答这个问题,目前地球上攘括了宇宙中全部元素,还没有发现外星有而地球上没有的元素。

人类现在发现的元素有118种,其中在大自然中自然存在的有92种,人工制造的元素有26种。这些人造元素并非大自然中不存在,是人类凭空造出来的,而是这些元素都极不稳定,半衰期太短,在自然界很难留存,丰度非常小,所以难以获得。

科学是要讲证据的,现在宇宙中没有发现除地球元素以外的元素,并不是说以后就不会发现新的元素,但很难有地球或太阳系以外的元素,这是由于元素生成的机制所决定。

宇宙中最早没有这些元素,宇宙大爆炸38万年后,温度和密度才降低到中性原子生成的条件,开始产生元素。

最早产生的元素只有氢和氦,还有极微量的锂。所以最早的恒星(第一代恒星)是没有氢氦锂以上的重元素的,是恒星演化才不断地造就出新的重元素。

而最终造出现在发现地118种元素的原因,就是超新星大爆炸,在极高的高温高压下,通过核聚变,才能够使轻元素不断地往上一级重元素转化。

像太阳这样的恒星,中心压力和温度只能够使核聚变从氢到氦,最终到碳就结束,这样就产生了从氢到碳之间的一系列元素;比太阳质量大8倍以上的恒星,其中心温度和压力可以维持核聚变一直到铁结束,这样就产生了从氢到铁之间一系列的元素。

恒星核心铁元素的生成,是大质量恒星发生超新星大爆炸的诱因。

铁是一种超稳定的元素,其核聚变不但不会产生能量,还要消耗能量,这样大质量恒星在演化晚期就没有办法使铁在往更重元素转化,中心核聚变停止。

没有了核聚变巨大的张力抵消恒星巨大的收缩压,恒星外围的物质就会极速的向中心坍缩,这种坍缩速度可以达到光速的一半,每秒15万公里。

恒星中心是一个巨大的铁核,物质以亚光速冲撞这个铁核,被铁核顽强的反弹回去,反转的物质以同样的速度冲击星体的外壳,威力无比的巨大爆炸就发生了。

这就是超新星爆发。超新星爆发瞬间的力量可以照亮一个星系,所发出的光甚至比一个星系发出光的总量还要大若干倍,这种巨大的能量就使各种元素进一步往重元素聚变,就有了我们现在发现的所有118种元素。

人造元素也是通过用氢元素在接近光速的高速中,轰击重元素,在高温高压下,使它们的原子核融合在一起,这就是核聚变。

通过这种做加法的办法,获得更重的元素。

我们太阳系就是上一代甚至上上一代恒星,发生超新星大爆炸后,残留的星际物质形成的再生星云,通过长期酝酿孵化出来的,是第二代甚至第三、第四代恒星,所以才有这么多的重物质,才能够攘括宇宙中所有元素。

因此,今后有可能会发现新的元素,但很难发现地球上或太阳系没有的元素。因为太阳和地球是超新星大爆炸后产生的后代,而超新星是宇宙所有元素的终极制造者。

就是这样,欢迎讨论。

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时空通讯


世间万物都是由形形色色的元素组合,时至今日,我们在地球上已经发现了118种元素(其中有92种是天然元素,其他的则是人工元素)。我们都知道,地球只能算是宇宙中的一粒尘埃,这不禁令人疑惑,地球上的化学元素是宇宙中的全部元素吗?有没有哪些元素是外星才有而地球没有的?今天我们就来讲一讲。

原子是由核子(中子和质子)组成的原子核以及围绕着原子核运动的电子构成,决定某个原子的元素种类的,是这个原子核内的质子数量,比如说氢的原子核只有一个质子,它就是元素周期表上的1号元素,而氦的原子核内有两个质子,它就是元素周期表上的2号元素,其他的元素依此类推。

理论上来讲,只要不停地把质子组合起来,就可以创造出越来越重的元素,但宇宙中的物理规则却对此作出了限制。在有多个质子的原子核的内部,一直存在着两种基本力的较量,一方是宇宙中最强大的基本力——强相互作用力,它的目的是将原子核内的核子束缚在一起,另一方则是排名第二的基本力——电磁力,它的目的则是将原子核内的质子分开(质子都带正电,因此互相排斥)。

虽然强相互作用力比电磁力强大得多,但是这种力有一个弱点,那就是作用范围太短,只有 10^-15 到10^-10 米,强相互作用力的这个弱点正是电磁力的强项,因为它是长程力,并且可以无限叠加。

我们可以看到,尽管强相互作用力的强度比电磁力要大得多,但如果原子核内的质子达到一定的数量,它们之间的排斥力就会叠加到强相互作用力无法束缚的程度,在这种情况下的原子核就会变得很不稳定,从而发生衰变,比如说α衰变就是原子核内释放出由两个质子和两个中子构成的α粒子,在此之后原子序数减2。

由此可见,一个原子的原子核内的质子数量越多,这个原子就越不稳定,虽然在原子核内有中子可以充当质子与质子之间的“缓冲单位”,但是当原子核内的质子数量超过临界点时,这个原子还是会不可避免地发生衰变,这就是地球上只有92种天然元素的原因。

宇宙虽然很大,但是宇宙中的物理规则都是一样的,从这方面来讲,我们可以认为,地球上的确是集齐了宇宙中的所有元素,并不会出现“某些元素是外星才有而地球没有”的这种情况。

科学家对宇宙的观测数据也证明了这个推论的正确性,我们观测到来自某个外星球的星光,其本质是构成这个外星球的原子吸收了能量进入激发态,然后在之后的退激过程中向外释放的电磁波。在这个过程中,不同元素种类的原子,所发出的电磁波的波长都各不相同,根据这种现象,科学家就能够通过对某个外星球的光谱进行分析,从而知道这个外星球所包含的元素种类以及丰度。

现在的观测结果是,迄今为止,在对宇宙进行的所有观测活动中,科学家都没有在宇宙中发现任何地球上所没有的元素。看上去浩淼又神秘的宇宙,居然也和地球一样由同样的元素组成,这实在是一件有意思的事情,你觉得呢?


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魅力科学君


地球上的化学元素,截止去年,已经发现认证了118种,包括24种人造的和94种天然发现的。

它们之间的分界线就是制造原子弹的重核元素铀(you)元素,铀以上的人造发现的,包括铀及其以下的是天然发现的,所以人造元素,又叫做超铀元素。

这里说明一点,人造元素不是说只是人类造出来的,只是因为苛刻的造就条件和不稳定的核,使得这些人造元素在自然界极其稀有,但本不代表不存在。



人造元素的发现,都是在一些极端环境下产生的,造就这些超重元素的基本原理就是——以较轻的一种或者多种(一般两种)原子核高速相撞,克服两个核子之间的库仑力结合产生的。

这听起来简单,实则困难的多,最初的人造元素,是来自核反应堆产生的,越往后大部分就是靠更高能量的粒子对撞机产生的了。

速度低了不能克服库仑力结合,速度高了又会撞了粉碎,所以制造人造元素并不简单,但总的来说是“大力出奇迹”。


说了这么多,这和问题有什么关系?

归纳一下,就是地球有的,地球以外的地方肯定有,而地球没有的,外星可能有。

这看懂我上面讲的那些理解这个并不难,要知道,地球上单位时间单位体积内产生的能量最高地方,就是粒子对撞机内,也就在这里,才能使得粒子有足够的速度克服它们之间的库仑斥力,结合产生更高核子数的粒子。


但地球上这种能量放到外星来看,就是小巫见大巫,比如和重元素量产最多的超新星相比,粒子对撞机产生的能量根本不值一提。而制造更多元素,需要更大的能量,外星恰恰给了这个可能,所以地球有的,外星都有,地球没有的,外星可能有。

至于外星哪些元素有的地球没有,目前并不知道,无论在外星还是地球,超重元素并不稳定,容易发生放射性衰变,存在时间极短,所以很难即使准确地辨认发现。


科学新视野


这个问题可以很肯定的回答是:全都有。

不仅是宇宙中发现的元素我们都有,而且宇宙还没发现的宇宙,物理学家也能想办法在实验里造出来了。氢和氦是靠宇宙大爆炸初期产生的,恒星内部能合成铀之前的所有的元素。(跟根据B^2FH理论,铁元素之后的元素要在超新星爆发时才能产生。)

地球运气很好,正好在上一代恒星中心附近,在上一代恒星超新星爆炸后,残余物在引力作用下形成了地球。

而99号以后的元素都是科学家自己合成的,现在2016年合成到了118号元素,2017年也有机构公布他们发现了119号,现在科学家其实纠结的不是如何把元素周期表补全。(这其实是100年前在考虑的事情)他们现在更想知道元素周期表的尽头在哪里?

根据稳定岛理论,尽头可能是126号。

根据费曼对精细结构常数推算,尽头很可能是137号。

根据狭义相对论对于最内层电子光速的限定,尽头可能是172号。

这个是现在还没有定论的。


钟铭聊科学


可以这么说,宇宙中的所有化学元素在地球上都能找得到。目前还没有发现有那种元素是外星球上有而地球上没有的。为什么会说地球涵盖了宇宙中全部的化学元素呢?我们了解了一下宇宙中的物质元素是如何产生的就明白这个问题了。

图示:化学元素周期表

现在科学界的主流观点认为宇宙起源于距今138.2亿年前的一次大爆炸。宇宙发生大爆炸之后物质就产生了。宇宙中最早产生的物质元素是氢元素和氦元素。氢和氦有形成了宇宙中第一代恒星。如果我们把氢元素和氦元素看作是宇宙中其它物质元素产生的原材料的话,那么恒星就是宇宙中物质元素生产的大熔炉。大量的化学元素在恒星内部产生了。

恒星是怎样产生新的化学元素的呢?恒星是通过内部的核聚变反来产生新的化学元素的。不过不同大小的恒星产生新的物质元素的能力有所不同。像太阳这么大的恒星最多只能到产生碳元素其核聚变反应就停止了。

图示:恒星内部产生的化学元素

那些碳元素以上的更重的元素的产生就要在比太阳质量大8倍以上的恒星内部产生。这些恒星恒星可以将核聚变反应一直持续到铁元素的产生。但是再大的恒星也无法产生比铁更重的物质了。像我们地球上贵重金属,金、银、铂这些元素在恒星内部是无法产生的。它们的产生需要更高的温度和压力。这种极端的环境只能由超新星爆发来实现。

超新星爆发就是恒星的死亡。大质量的恒星通过超新星爆发瞬间产生了极端的高温和高压,使得原来恒内部残余的物质再次发生核聚变反应,产生了比铁元素更重的化学元素。宇宙中的所有元素都是来自这两种途径——恒星内部的核聚变反应和超新星爆发。

图示:超新星爆炸产生比铁更重的元素

恒星通过内部核聚变反应及超新星爆发产生的化学元素最终被抛到宇宙的各个角落,弥散到星际尘埃当中。大约在46亿年前,一片包含了前几代恒星抛射化学元素尘埃的星云形成了太阳系。这片星云物质的一部分就形成了地球。

地球上目前已经发现了118中化学元素,其中有24中是人造元素。我们在今后可能还会发现新的化学元素,但是新的元素必定也是在地球上能够找得到的。


兔斯基聊科学


你所讲的一部分是正确的一部分是错误的,为什么第一代恒星只有氢和氦,第一代恒星里的氢和氦又从哪里来?高温高压不能凭空产生元素,但超新星爆炸确实是能产生元素,前提是必须有这种物质在里面才能通过爆炸条件产生元素,超新星爆炸是宇宙现象之一,和我们的地球刮风下雨自然现象是一样的,我们地球的自然现象不是地球产生的原因,同样宇宙现象也不是宇宙产生的原因。我们对宇宙了解的太少太少了,所以会拿无知当真理。希望我发的评论有人看,,,,,,,


爆炸思想


宇宙虚空广无际,众生居于太阳系

太阳位居银河系,银河系外无数系

宇宙奥妙广无际,至今人类尚难知

人类繁衍数万年,尚未明了太阳系

人类智慧总有限,所知皆是身边事

身边之事不全明,傲慢愚痴自得意

我所知障小儿科,不学无术啥不是

可悲可叹又可怜,咋咋呼呼害自己

孤陋寡闻井观天,井中蛤蟆无远瞻

末法众生人难度,冥顽不化不听劝

一切言行皆因果,各该受报是必然宇宙刚诞生,意识已经存在,宇宙意识是超意识,永恒的,永远不灭,永远存在的。宇宙的诞生是超意识的觉醒,宇宙的诞生可以视为意识体的觉醒,星球之前的原始能量团精神力已经存在,宇宙意识对自身探索的渴望激发了原始宇宙能量团内部的精神力,能质团内部压力发生变化,大爆炸,宇宙诞生了,随后开始了造物运动。


血降


地球上的化学元素,是无法和宇宙中的化学元比的,因为宇宙中的恒星和行星无数多,每个星球都有不同的元素,因此地球上的化学元素,是无法与宇宙中的化学元素比的,直于地球上的化学元素比宇宙中少多少不知道,哪个元素宇宙中有地球没有说不清。因为地球没有的叫不出名字来。


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