Зірки як батьки
Усі матеріальні тіла, які нас оточують, складаються з мікроскопічних частин речовини – молекул. Вони в свою чергу складаються з атомів. Молекули постійно вступають в реакції з утворенням нових молекул. На відміну від них, атоми майже всього, що може зустрітися людині протягом її життя (атоми землі, по якій вона ходить, повітря, яке вдихає, і їжі, яку споживає, та й атоми власного організму, а також всіх інших організмів) залишаються такими вже мільярди років, з моменту появи в глибинах космосу. Зараз розкажу вам історію їх появи на світ.
Усе почалося 14 мільярдів років тому з так званого великого вибуху, який створив Всесвіт, який повністю складається з газу. У ньому не було ні зірок, ані планет, а до складу газу входили лише атоми найлегших елементів. 75% його складав водень, а майже все інше – гелій. Не існувало ні вуглецю, ні кисню, ні азоту, ні заліза, срібла чи золота. Існували області простору, де щільність газу трохи перевищувала середню. Більше гравітаційне тяжіння цих областей сприяло притоку газу. Гравітація росла, притягуючи ще більше газу, і так далі. Це призвело до формування щільних газових хмар, які під дією сили гравітації стискалися в кулі плазми, температура всередині яких росла доти, доки в ядрі не спалахувала термоядерна реакція. При злитті атома водню утворюється гелій, що супроводжується виділенням величезної енергії, яка здатна протистояти гравітаційному колапсу. Коли під час термоядерної реакції виділяється енергії стільки, скільки йде на гравітаційне тяжіння, тоді настає рівновага. Так з'являється чергова зірка.
Протягом її життя в ході термоядерних реакцій в ядрі буде утворюватися не лише гелій, а й вуглець, кисень, азот і всі інші елементи періодичної системи аж до заліза. Після того як термоядерне пальне згорить, відбудеться остаточний гравітаційний колапс, і вибух значної сили створить на світ найновішу. Щодо того, що вибухи найновішої створюють хімічні елементи, тут два моменти. По-перше, енергія при вибухові досягає таких величин, коли під час термоядерних реакцій утворюються елементи, які важче від заліза, наприклад, срібло, золото й уран. По-друге, як елементи, що утворилися під час термоядерних реакцій в ядрі (вуглець, кисень, азот чи залізо), так і ті, що утворилися під час вибуху найновішої, викидає в космічний простір, де вони змішуються з міжзірковим газом, який вже там є, і все починається спочатку. Газові хмари, до складу яких, окрім водню й азоту, тепер входять ще й інші елементи, мають більшу щільність, притягуючи речовину, - і пішло-поїхало. На виході знову отримуємо зірки.
Наприклад, 5 мільярдів років тому так з'явилося Сонце. Його батьком був газ, який був насичений певними хімічними елементами, в результаті вибуху найновішої з моменту виникнення Всесвіту. Саме в ході цих вибухів виникли всі елементи у складі Сонця, де як і раніше переважає водень (його 71%, гелію 27%). Проте варто зазначити, що в перших зірках, окрім водню і гелію, нічого іншого не було, а від маси Сонця інші елементи періодичної таблиці займають 2%. А Земля, спитаєте ви?
В ряді випадків з тієї ж газової хмари, яка дає початок зірці, утворюються і її планети. Сили тяжіння невеликих планет, таких як Земля, для утримання найлегших елементів, таких як водень чи гелій, недостатньо. Тому що в складі газової хмари, яка дала початок Землі, вуглець, азот, кисень та інші складали лише 2 %. Земля і її біосфера переважно складаються саме з них. Тільки уявіть, за винятком водню і гелію, Земля, по якій ходить людина, повітря, яким вона дихає, та й сама людина складаються з атомів, які виникли в надрах зірок. Коли в першій половині 20 століття ця наукова теорія була доведена, відомий астроном Харлоу Шеплі сказав: «Каміння нам брати, а хмари – брати двоюрідні».
