Najliczniejszym pierwiastkiem we wszechświecie jest wodór. Wodór stanowi prawie trzy czwarte całej materii, podczas gdy hel stanowi prawie jedną czwartą. Tlen jest trzecim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem. Suma wszystkich pozostałych pierwiastków stanowi około jednego procentu całkowitej masy!

Obfitość pierwiastków we Wszechświecie

Oto szacunkowa liczebność pierwiastków w galaktyce Drogi Mlecznej, które możesz przyjąć jako reprezentatywne dla składu wszechświata:

Naukowcy używają danych spektroskopowych do pomiaru obfitości pierwiastków we wszechświecie. Nasze rozumienie składu wszechświata zawsze się zmienia, a nowe narzędzia zmieniają sposób, w jaki go mierzymy. Ale wszechświat nie wszędzie jest dokładnie taki sam, a obfitość pierwiastków jest szacunkowa. Zasadniczo odniesienia zgadzają się co do kolejności pierwiastków pod względem obfitości, ale nie zgadzają się (czasami szeroko) co do rzeczywistych liczb. Powinieneś wiedzieć, że wodór występuje w największej ilości, zaraz po nim hel, a następnie tlen, węgiel, neon i żelazo.

Dlaczego wodór jest pierwiastkiem w największej ilości?

Powodem, dla którego wodór jest najbardziej rozpowszechniony pierwiastek we Wszechświecie sięga czasów Wielkiego Wybuchu. Wielki Wybuch szybko doprowadził do powstania protonów, neutronów i elektronów. Ponieważ wodór jest najprostszym pierwiastkiem, tworzył się on najłatwiej. Technicznie, nawet pojedynczy proton klasyfikuje się jako atom wodoru. Neutralny atom ma również elektron. Większość atomów wodoru nie ma żadnych neutronów, chociaż mniej powszechny izotop deuter ma jeden neutron, a rzadszy izotop tryt ma dwa neutrony.

Jak powstają pierwiastki?

Początkowo wszechświat był bogatszy w wodór niż obecnie. Około jednej czwartej helu we Wszechświecie powstało podczas Wielkiego Wybuchu, ale kolejne 3% powstało z wodoru podczas fuzji gwiazd.

Tlen powstaje w wyniku fuzji w gwiazdach tuż przed przejściem do supernowej. Gdy gwiazdy starzeją się i umierają, wzrasta procent tlenu we wszechświecie. Węgiel tworzy się głównie w czerwonych olbrzymach. Neon, podobnie jak tlen, tworzy się w gwiazdach sprzed supernowej. Azot pochodzi z gwiazd, takich jak Słońce, w procesie syntezy jądrowej z udziałem węgla i tlenu. Magnez powstaje w wyniku fuzji, gdy wybuchają masywne gwiazdy. Krzem, żelazo i siarka pochodzą z eksplodujących masywnych gwiazd i białych karłów. Cięższe pierwiastki powstają w wyniku łączenia się gwiazd neutronowych i fuzji w umierających gwiazdach o mniejszej masie. Technet i pierwiastki cięższe od uranu są syntetyzowane głównie w akceleratorach i reaktorach jądrowych. Chociaż jest możliwe, że mogą tworzyć się naturalnie, rozpadają się tak szybko, że nie występują w wykrywalnych ilościach.

Materia kontra ciemna materia

Pierwiastki są przykładami zwykłej lub barionowej materii. Materia barionowa tworzy planety, gwiazdy, obłoki międzygwiazdowe i gazy międzygalaktyczne. Naukowcy uważają, że tylko około 4,6% wszechświata składa się ze zwykłej materii i energii, podczas gdy 68% to ciemna energia, a 27% to ciemna materia. Ale nie byliśmy w stanie bezpośrednio obserwować ciemnej materii i ciemnej energii, więc ich natura nie jest dobrze poznana ani scharakteryzowana.