“ترکیب” جهان در حال تغییر است!!

ترکیب جهان – عناصری که سازنده برای هر بیت ماده است – با توجه به زندگی و مرگ ستارگان، همیشه در حال تغییر و تکامل است.

خلاصه‌ای از چگونگی شکل‌گیری این عناصر، رشد ستارگان و انفجار و محو شدن و ادغام در جزئیات مقاله منتشر شده در تاریخ 31 ژانویه مجله ساینس آمده است.

جنیفر جانسون، استاد نجوم در دانشگاه ایالتی اوهایو و نویسنده این مقاله گفت: “جهان از تغییرات بسیار جالبی گذر کرده است، جایی که ناگهان جدول تناوبی – تعداد کل عناصر در جهان – تغییر زیادی کرد.

“برای 100 میلیون سال پس از انفجار بزرگ، هیچ چیز جز هیدروژن، هلیم و لیتیم وجود نداشت، و سپس ما شروع به گرفتن کربن و اکسیژن و چیزهای بسیار مهمی کردیم و در حال حاضر ما در روزهای شکوه جدول تناوبی عناصر هستیم.”

جدول تناوبی به انسان کمک کرده است که عناصر جهان را از دهه 1860 درک کند، زمانی که شیمیدان روسی، دیمیتری مندلیئف، متوجه شد که عناصر خاصی به نحو شیمیایی رفتار می‌کنند و آنها را در یک جدول نگاشت.

این شیوه جدول‌بندی برای سازماندهی عناصر است، کمک به دانشمندان، مدارس ابتدایی، بهترین آزمایشگاههای جهان، درک اینکه چگونه مواد در اطراف جهان گرد هم می‌آیند.

منابع عناصر جهان، از 15 دقیقه تا 8 میلیارد سال. اعتبار: جنیفر جانسون

منابع عناصر جهان، از 15 دقیقه تا 8 میلیارد سال. اعتبار: جنیفر جانسون

منابع عناصر جهان، از 15 دقیقه تا 8 میلیارد سال. اعتبار: جنیفر جانسون

منابع عناصر در جهان، از 15 دقیقه تا 8 میلیارد سال. اعتبار: جنیفر جانسون

اما، همانطور که دانشمندان به خوبی می‌دانند، جدول تناوبی فقط از غبار کیهانی ساخته شده است: اکثر عناصر در جدول تناوبی، از سبک‌ترین هیدروژن تا عناصر سنگین‌تری مانند لارنسیوم، از  ستارگان آغاز شده است.

تعداد عناصر جدول بوسیله عناصر جدید کشف شده (و یا در مورد عناصر مصنوعی، که در آزمایشگاههای سراسر جهان ایجاد شده است) افزایش یافته است، اما اصول شناخت مندلیف از وزن اتمی و بلوکهای ساختمان جهان، در مورد آنها درست است.

هسته‌زایی- فرایند ایجاد یک عنصر جدید – حدود 13.7 میلیارد سال پیش با انفجار بزرگ شروع شد. سبکترین و اولین عناصر در جهان، هیدروژن و هلیوم، نتایج بیگ بنگ بودند. اما عناصر سنگینتر – فقط در مورد هر عنصر دیگر در جدول تناوبی – به طور عمده محصولات زندگی و مرگ ستارگان هستند.

جانسون گفت: در ستارگان پرجمعیت، از جمله برخی از ستارگان جبار، در حدود 1300 سال نوری زمین، عناصر همجوشی بسیار سریعتر از ستارگان کم جرم هستند. این ستاره‌های پرانرژی هیدروژن و هلیوم را به کربن متصل می‌کنند و کربن را به منیزیم، سدیم و نئون تبدیل می‌کنند. با انفجار ستارگان با جرم بالا  و تبدیلشان به ابرنواخترها، عناصر شان آزاد شده – از اکسیژن تا سیلیکون به سلنیوم – به فضای اطراف آنها پخش می‌شود.

ستاره‌های کوچکتر و کم جرم – هم‌اندازه خورشید ما –  هیدروژن و هلیوم با هم برای همجوشی در هسته‌هایشان قرار دارند. سپس هلیوم به کربن می‌چسبد. هنگامی که ستاره کوچک می‌میرد، به یک کوتوله سفید تبدیل می‌شود. کوتوله‌های سفید هنگامی که ادغام و منفجر می‌شوند، عناصر دیگری را ترکیب می‌کنند. یک کوتوله سفید انفجاری ممکن است کلسیم یا آهن را به درونش بیافزاید. ادغام ستاره‌های نوترونی ممکن است ردیوم یا زنون ایجاد کند و چون مانند انسانها، ستاره ها نیز مراحل زندگی و مرگ متفاوتی دارند و از آنجا که عناصر مختلفی از یک ستاره ادر جریان زندگی و مرگش تولید می‌شوند، ترکیب عناصر در جهان نیز با گذشت زمان تغییر می‌کند.

جانسون گفت: “یکی از چیزهایی که من بیشتر دوست دارم این است که چگونه چندین فرایند متفاوتی برای ستاره‌ها برای ایجاد عناصر اتفاق می‌افتد و این فرآیندها به طور جالب در جدول تناوبی توزیع می‌شود.” “هنگامی که ما به همه عناصر موجود در جهان فکر می‌کنیم، جالب است بدانیم که چگونه ستارگان زندگی می‌کنند – و این امر نه فقط در ستارگان پرجمعیت که به ابرنواخترها تبدیل می‌شوند، همچنین ستاره‌هایی مانند خورشید ما و ستاره‌های بزرگتر صدق می‌کند. ستارگان زیبا برای ما عناصر متفاوتی به ارمغان می‌آورد. “

برای مطالعه بیشتر می‌توانید به لینک زیر مراجعه کنید:

https://phys.org/news/2019-01-unesco-celebrates-years-chemistry-periodic.html

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

The ‘stuff’ of the universe keeps changing

February 1, 2019 by Laura Arenschield, The Ohio State University

https://phys.org/news/2019-02-universe.html