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宇宙で最も豊富な元素は何ですか?

宇宙で最も豊富な元素は水素です。水素は全物質の約 4 分の 3 を占め、ヘリウムは約 4 分の 1 を占めています。酸素は 3 番目に豊富な元素です。他のすべての要素の合計は、総質量の約 1% になります!

宇宙における元素の豊富さ

天の川銀河の元素の推定量は次のとおりです。これは、宇宙の構成を代表するものと見なすことができます。

原子番号 要素 質量パーセント
1 水素 (H) 73.9
2 ヘリウム (He) 24.0
8 酸素 (O) 1.0
6 炭素 (C) 0.5
10 ネオン (Ne) 0.1
26 鉄 (Fe) 0.1
7 窒素 (N) 0.1
14 シリコン (Si) 0.065
12 マグネシウム (Mg) 0.058
16 硫黄 0.044
その他すべての組み合わせ ~0.05

科学者は分光データを使用して、宇宙の元素の存在量を測定します。宇宙の構成に対する私たちの理解は常に変化しており、さらに新しいツールによって宇宙の測定方法が変化しています。しかし、宇宙はどこでもまったく同じというわけではなく、元素の存在量は推定値です。基本的に、参考文献は元素の存在量の順序については同意していますが、実際の数については (場合によっては広く) 意見が一致していません。水素が最も多く、ヘリウム、酸素、炭素、ネオン、鉄の順です.

水素が最も豊富な元素である理由

水素が宇宙で最も豊富な元素である理由は、ビッグバンにまでさかのぼります。ビッグバンはすぐに陽子、中性子、電子の形成につながりました。水素は最も単純な元素であるため、最も容易に形成されます。技術的には、単独の陽子でも水素原子として分類されます。中性原子にも電子があります。ほとんどの水素原子には中性子がありませんが、あまり一般的ではない同位体である重水素には 1 つの中性子があり、より希少な同位体であるトリチウムには 2 つの中性子があります。

要素はどのように形成されますか?

当初、宇宙は現在よりも水素が豊富でした。宇宙のヘリウムの約 4 分の 1 はビッグバンの間に形成されましたが、別の 3% は星の核融合中に水素から形成されました.

星が超新星になる直前に、星の核融合によって酸素が形成されます。星が老化して死ぬにつれて、宇宙の酸素の割合が上昇します。炭素は主に赤色巨星で形成されます。ネオンは、酸素と同様、超新星前の星で形成されます。窒素は、炭素と酸素が関与する核融合プロセスにより、太陽のような星から発生します。大質量星が爆発すると、核融合によってマグネシウムが形成されます。ケイ素、鉄、硫黄は、大質量星と白色矮星の爆発から生じます。より重い元素は、中性子星の合体と、死にかけている低質量星の核融合から形成されます。テクネチウムとウランより重い元素は、主に加速器と原子炉で合成されます。自然に形成される可能性はありますが、急速に崩壊するため、検出可能な量では存在しません。

物質対暗黒物質

要素は、通常の物質またはバリオン物質の例です。バリオン物質は、惑星、星、星間雲、銀河間ガスを構成しています。科学者たちは、宇宙の約 4.6% のみが通常の物質とエネルギーで構成されていると考えていますが、68% は暗黒エネルギーであり、27% は暗黒物質です。しかし、暗黒物質と暗黒エネルギーを直接観察することができなかったため、それらの性質は十分に理解されておらず、特徴付けられていません.

参考文献

  • アンダース、E;海老原美智子 (1982). 「元素の太陽系存在量」。 Geochimica et Cosmochimica Acta . 46 (11):2363. doi:10.1016/0016-7037(82)90208-3
  • A.G.W. キャメロン(1973)。 「太陽系の要素の豊富さ」。 宇宙科学のレビュー . 15 (1):121. doi:10.1007/BF0017244
  • クロスウェル、ケン (1996 年 2 月)。 天界の錬金術 .アンカー。 ISBN 0-385-47214-5.
  • スース、ハンス。ユーリー、ハロルド(1956)。 「要素の豊富さ」。 現代物理学のレビュー . 28 (1):53. doi:10.1103/RevModPhys.28.53

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