看看現(xiàn)在的宇宙,氫和氦到處都是,因?yàn)檎菤渚圩兂珊げ攀勾罅康暮阈钦樟亮擞钪?。?jù)估計(jì),氫大約占宇宙可見物質(zhì)的75%,氦大約占25%,其他元素占比極其微小。
但在地球上,氫和氦總共只占地球的1%。即使在地殼中,與其他較重的元素相比,氫和氦也只占一小部分。事實(shí)上,所有這些重元素都是在前幾代恒星中形成。大質(zhì)量恒星通過核聚變能夠形成重元素,當(dāng)這些恒星死亡時(shí)將會(huì)發(fā)生超新星爆發(fā),重元素隨之散播到宇宙中。最終,這些重元素進(jìn)入了新一代恒星之中,同時(shí)還形成了包括我們地球在內(nèi)的巖質(zhì)行星。
宇宙并不是從這些重元素開始。如果把時(shí)間退回足夠早之前(大約138億年前),那時(shí)整個(gè)宇宙的溫度極高,密度極大,宇宙只有夸克、電子、膠子、質(zhì)子以及中子等基本粒子,無法形成中性原子(質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù),原子不顯電性)。經(jīng)過38萬年的冷卻之后,宇宙才開始形成中性原子,其中包括氫原子和氦原子。此外,宇宙微波背景也是來自這個(gè)時(shí)候。
在宇宙誕生之初,中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)之比大約為1:7。一個(gè)氫原子核里只有1個(gè)質(zhì)子,而一個(gè)氦原子核里有2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子。因此,最終結(jié)果就是氫原子大約占宇宙質(zhì)量的75%,氦原子大約占25%,另外還含有痕量的鋰和鈹。從數(shù)量上看,氫原子大約占92%,氦原子大約占8%。
隨著空間不斷的膨脹,宇宙進(jìn)一步冷卻,氫原子和氦原子逐漸聚集形成星云。一旦星云具有足夠的質(zhì)量、壓力和熱量,它們將會(huì)坍縮形成恒星。因此,包括太陽在內(nèi)的絕大多數(shù)恒星,其組成均是大約75%的氫以及大約25%的氦。
此外,暗物質(zhì)是一種理論上存在的神秘物質(zhì),它們無法通過電磁波進(jìn)行觀測(cè),只能通過引力作用來探測(cè)它們的蹤跡。宇宙中的氫原子源自138億年前的宇宙大爆炸,與暗物質(zhì)無關(guān)。
聯(lián)系客服