Jediné, co je ve vesmíru konstantní, je změna. | zdroj: messagetoeagle.com
"Vesmír prošel několika velmi zajímavými změnami, kdy se najednou periodická tabulka – celkový počet prvků ve vesmíru – hodně změnila," říká Jennifer Johnsonová z Ohijské státní univerzity. “Po sto miliónů let od Velkého třesku zde nebylo nic než vodík, helium a lithium. A pak začal přibývat uhlík, kyslík a opravdu důležité věci. A nyní žijeme v zářných časech zaplněné periodické tabulky, “ dodává Johnsonová.
Ale jak už vědci dlouho ví, periodická tabulka je jednoduše vyrobena z hvězdného prachu: většina prvků, od nejlehčího vodíku po těžší prvky, jako je lawrencium, má svůj původ ve hvězdách.
Jednak dochází v nitru hvězd k nukleosyntéze (tj. k výstavbě složitějších prvků z vodíku), jednak probíhají procesy opačné, tj. rozpad těžších prvků na jednodušší.
Nukleosyntéza odstartovala hned s Velkým třeskem asi před 13,7 miliardami let. Vznikly první dva prvky, vodík a helium, které jsou nejlehčími prvky ve vesmíru. Od té doby se tvoří další prvky ve hvězdných nitrech a při výbuších hvězd (nov a supernov).
Hvězdy s vysokou hmotností, včetně některých v souhvězdí Orion, vzdálených asi 1300 světelných let od Země, spojují prvky mnohem rychleji než hvězdy s nízkou hmotností. Tyto grandiózní hvězdy fúzují vodík a helium na uhlík a mění uhlík na hořčík, sodík a neon. Hvězdy s vysokou hmotností umírají v podobě výbuchu supernovy a uvolňují do prostoru kolem sebe prvky – od kyslíku přes křemík až po selen.
Menší hvězdy s nízkou hmotností – hvězdy o velikosti našeho Slunce – vážou vodík a helium ve svých jádrech. Toto hélium se poté spojí s uhlíkem. Když malá hvězda zemře, zanechá za sebou bílou trpasličí hvězdu. Bílí trpaslíci syntetizují další prvky, když se sloučí a explodují.
Materiál bývalé hvězdy tak obohatí vesmír o nové prvky, ze kterých mohou vznikat i planety a živé organismy. A protože hvězdy, stejně jako lidé, žijí a umírají v různých časových měřítcích – a protože se vytvářejí různé prvky, když hvězda prochází svým životem a smrtí – v průběhu času se také mění složení prvků ve vesmíru.
"Jedna z věcí, která se mi na tom nejvíc líbí, je to, kolika různými procesy hvězda projde, než vzniknou nové prvky. Tyto procesy se zajímavě odráží v periodické tabulce," poznamenala vědkyně. "Když přemýšlíme o všech prvcích ve vesmíru, je dobré si uvědomit, kolika hvězdám za ně vděčíme.”
Chemické složení Slunce odpovídá přibližně chemickému složení ostatního vesmíru. Nejhojnějším prvkem je vodík (téměř 80 % všech atomů), následuje helium (téměř 20 %). Všechny ostatní prvky dohromady představují jen asi 2 % počtu atomů ve vesmíru („kosmická špína“). Obecně lze říci, že prvek se vyskytuje tím častěji, čím menší je jeho protonové číslo. Výjimku z této obecné tendence tvoří jednak lithium, berylium a bor a jednak skupina velmi stálých prvků, které jsou v periodické soustavě prvků u železa (železo, nikl, kobalt aj.). Prvky se sudým protonovým číslem se vyskytují častěji než prvky s protonovým číslem lichým.
témata
23. 09. 2019 | 12:00