有哪些地球上很稀有，在宇宙其他天体却很常见的元素？

2024-12-12 07:15:51 浏览：1

▍←有哪些地球上很稀有，在宇宙其他天体却很常见的元素？

在1869年，俄罗斯化学家门捷列夫把当时发现的66种元素排列成现在著名的元素周期表，到目前为止，人类已经发现了118种元素，其中92种为天然元素，26种为人工合成的。

地球上的一切可以说都是由元素所构成的，然而对于整个宇宙来说，地球应该只能连一粒尘埃都算不上，十分都渺小，因此地球上的元素资源自然是非常稀缺的。

就拿氦来说，从整个宇宙的角度来说，宇宙丰富中最多的一种元素应该为氢元素，其次为氦元素，而氢和氦不仅是分布最广的两种元素，还是宇宙中含量最高的两种元素。

其中氢元素占到了宇宙总元素的75%左右，而氦元素也占到了23%左右，剩下不到2%的元素都是由其他元素共同组成的，但是氦元素在地球上却十分稀缺。

为什么地球上的氦元素那么少呢？

氦作为宇宙元素中含量第二的物质，在宇宙星际中其主要来源是恒星以及星际能源的热核反应，按理说氦元素应该十分广泛。

然而，在地球上氦元素却是非常少。之所以氦元素在地球上非常稀缺，主要有以下几个方面，其一是氦的原子序数是2，相对原子质量为4.0026，所以氦太轻了。地球上的重力并不能把氦维持住，一阵太阳风过来，就可以把氦给“吹跑了”。

其二就是氦本身是一种惰性气体；其三，一千克铀经过5000万年的衰变才产生了1克氦气，所以氦元素的生成效率非常低。

目前地球上的氦元素主要都存在于地壳中，主要是由一些放射性元素经过衰变后产生的，比如铀元素发生阿尔法衰变后会产生氦元素，因此氦元素在地球上是非常稀有的。而且如今氦在多个领域都具有非常重要的作用，如充当冷却剂。

元素的生成机制

原子是由原子核（质子、中子）以及围绕在原子核周围的电子构成，决定某个原子元素种类的，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，然后以此类推。

从理论上来说，只要把质子一直进行组合，就可以创造出越来越重的元素，但在原子核内部，一直存在着两种基本力——强相互作用力（是将原子核内的核子束缚在一起）以及电磁力（是将原子核内的质子分开）。

由于质子带正电，因此这两种力相互排斥。强相互作用力虽然大，但作用范围太短，相反电磁是个长程力，并可以无限叠加，不过就是比强相互作用力小。

因此当原子核内的质子达到一定数量，两种力之间的排斥力就会发生叠加，而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，α衰变发生后，原子核的质量数会减少4个单位，其原子序数也会减少了2个单位。

总而言之，当原子的原子核内的质子数量越多，这个原子就越不稳定，一旦原子核内的质子数量超过临界点时，这个原子就会发生衰变。

虽然宇宙浩瀚无垠，但在宇宙中的规则几乎都是一样的，也就是说任何元素都具有一定的特征，遵循一定的形成规律，因此宇宙中的元素也存在于地球上。

目前，我们对新元素的探索主要是从人工合成和自然探索这两个方面进行的，其中人工合成主要是通过高能中子的长期辐照、核爆炸和重离子加速器等现代实验手段来实现的。

除此之外，我们还可以从宇宙射线、卫星石以及天然矿物等等发现新元素。如今人类已经可以在实验室里通过核碰撞来创造出新元素。

2014年，日本曾使用rilac直接加速器加速锌粒子并撞击一片铋箔，创造出了第113号元素“Unt”，但人工元素的寿命极短，而这个113号元素只存在万分之三秒，就发生了衰变，变成了其他元素。

再来说2016年，科学家们用人工元素锎去撞击钙，制造出一个原子核中含有118个质子的新原子，然而这种元素仅仅存在了1毫秒，不过这却是人类制造出最重的元素。

▍➛有哪些地球上很稀有，在宇宙其他天体却很常见的元素？

地球是一颗岩石星球，几十亿年前大量的氢元素依靠万有引力聚集在一起形成了太阳，太阳释放的粒子流将太阳附近较轻的元素吹到远处，较重的元素依靠万有引力聚集在一起形成了地球这样的以硅酸盐为主的类地行星。吹到远处的轻元素聚集在一起可以形成以氢气、氦气为主的体积较大的类木行星。

从星球的形成过程中可以看得出，不同类型的星球，元素含量也是不同的。宇宙中含量最多的元素是氢，其次是氦。木星上氢所占的比例几乎是90%，其余的主要是氦。而在地球上几乎难以找到游离态的氢，即使是化合态的氢也大约只占地球总质量的1%。至于氦，在地球上更是属于稀有气体。

恒星是一座巨大的元素加工厂，可以将氢和氦等轻元素聚变成重一些的元素。恒星的质量越大，就能够生产更多种类的元素。像太阳这样质量的恒星，核聚变能够聚变到碳、氧，质量更大的恒星可以制造出更重的元素，最重到铁元素。元素周期表上铁之后的元素可以通过超新星爆发或者白矮星、中子星等大质量天体的剧烈碰撞产生。比如，在人类首次观测到的双中子星合并释放引力波事件中，制造出的高达300个地球质量的黄金。地球上的黄金就是来自于恒星的遗骸，地球上沉积的黄金比较少，所以黄金显得比较稀有贵重，或许在其他星系的一些行星上，黄金含量远远超过地球。

说到这里，我想起了宇宙中的“钻石星球”。有一些恒星能够聚变到碳，这种恒星寿命结束后会变成白矮星。白矮星的温度逐渐降低的过程中会使得其中的碳结晶化，这样碳就变成了地球上价值连城的钻石。这样一颗质量庞大的钻石星球，对地球人来说欣喜的同时也只能干瞪眼。人类还没有能力到遥远且拥有强引力的白矮星上开采物质，如果真的有能力开采白矮星上的钻石，恐怕那时候人类就已经能够在地球上大规模的生产制造大质量的钻石了。即使把白矮星上的钻石运了回来，也早就没什么价值了。

▍╫有哪些地球上很稀有，在宇宙其他天体却很常见的元素？

直接给出答案，那就是铱元素和钻石。

宇宙中最常见的元素是轻元素。重元素基本构成了行星。

如果大家了解宇宙的演化史，那肯定可以得知宇宙中氢、氦等轻元素的含量是最高的，基本占据了宇宙的90%以上的明物质总质量。

从宇宙大爆炸开始算起，宇宙一开始基本全是氢、氦这样的元素，随后在引力的作用下开始聚集。氢同位素聚变成氦，氦再聚变成硼等。恒星就是重元素的炼丹炉。

而宇宙中大部分轻元素还没有被聚变过。虽然宇宙中数量最多的是卫星和行星这样的天体，但是质量占比最大的是恒星这样蕴含轻元素的天体。

地球上的重元素基本都在地核，比如铱元素，基本全在地核处，地壳上的铱含量只是千万分之一。

地球整体上铱元素的含量甚至还不如一颗直径100公里的彗星。

宇宙中的钻石行星很多

其实宇宙中有很多钻石行星，其本质就是碳的同位素。常见的钻石是以碳原子构成的正八面体。每个碳原子都是sp³杂化，并于其他碳原子形成共价键。

虽然地壳也富含碳元素，但是大部分都是和氢、氧元素结合，也就是我们常用的煤。

所以天然的钻石在地球上并不常见。