Компьютеры и Связь Здоровье и Медицина Семья, дом, дети Общество Оборудование и техника Обустройство быта Еда и кулинария Экономические статьи Культура и искусство Окружающий мир Интимная жизнь

Зачем землянам космохимия?

Космохимия — наука о химическом составе космических тел, законах распространённости и распределения химических элементов во Вселенной, процессах сочетания и миграции атомов при образовании космического вещества.

Космохимия исследует преимущественно холодные процессы на уровне атомно-молекулярных взаимодействий веществ, в то время как горячими ядерными процессами в космосе — плазменным состоянием вещества, процессом образования химических элементов внутри звёзд, занимается физика.

Космохимия — новая область знания, получившая значительное развитие благодаря успехам космонавтики. Ранее исследования химических процессов в космическом пространстве и состава космических тел осуществлялись в основном путём спектрального анализа излучения Солнца, звёзд и, отчасти, внешних слоев атмосфер планет. Этот метод позволил открыть элемент гелий на Солнце ещё до того, как он был обнаружен на Земле. Единственным прямым методом изучения космических тел был анализ химического и фазового состава различных метеоритов, выпадавших на Землю.

Развитие космонавтики, полёты автоматических станций к планетам Солнечной системы — Луне, Венере, Марсу — посещение человеком Луны открыли перед космохимией новые возможности. Прежде всего — это непосредственное исследование пород Луны при участии космонавтов или путём забора образцов грунта автоматическими аппаратами и доставка их на Землю. Кроме того, автоматические спускаемые аппараты сделали возможным изучение вещества и условий его существования в атмосфере и на поверхности других планет Солнечной системы, прежде всего Марса и Венеры. Наибольшее внимание уделяется проблемам распространённости и распределения химических элементов.

Химический состав Солнца, планет земного типа Солнечной системы и метеоритов, по-видимому, практически тождествен. Образование ядер химических элементов связано с различными ядерными процессами в звёздах. Поэтому на разных этапах своей эволюции различные звёзды и звёздные системы имеют неодинаковый химический состав. Известны звёзды с особенно сильными спектральными линиями Ва, Mg, Li и др. Распределение химических элементов по фазам в космических процессах исключительно разнообразно.

На агрегатное и фазовое состояние вещества в космосе на разных стадиях его превращений оказывают разностороннее влияние:

1) огромный диапазон температур, от звёздных до абсолютного нуля; 2) огромный диапазон давлений, от миллионов атмосфер в условиях планет и звёзд до космического вакуума; 3) глубоко проникающие галактическое и солнечное излучения различного состава и интенсивности; 4) излучения, сопровождающие превращения нестабильных атомов в стабильные.

При этом процессы фракционирования вещества в космосе касаются не только атомного, но и изотопного состава. Определение изотопных равновесий, возникших под влиянием излучений, позволяет глубоко проникать в историю процессов образования вещества планет, астероидов, метеоритов и устанавливать возраст этих процессов. Благодаря экстремальным условиям в космическом пространстве протекают процессы и встречаются состояния вещества, не свойственные Земле: плазменное состояние вещества звёзд (например, Солнца); конденсация Не, CH4, NH3 и других легколетучих газов в атмосфере больших планет при очень низких температурах; образование нержавеющего железа в космическом вакууме при взрывах на Луне; хондритовая структура вещества каменных метеоритов; образование сложных органических веществ в метеоритах и, вероятно, на поверхности планет (например, Марса).

Исключительное значение для познания химии космоса имеет изучение сложного многостадийного процесса конденсации вещества низкотемпературной плазмы. Это переход солнечного вещества в твёрдое вещество планет Солнечной системы, астероидов, метеоритов, сопровождающееся конденсационным ростом, аккрецией (увеличением массы, «нарастанием» любого вещества путём добавления частиц извне, например, из газопылевого облака) и агломерацией первичных агрегатов (фаз) при одновременной потере летучих веществ в вакууме.

Далее в планетах происходит процесс дифференциации твёрдого, остывающего вещества на оболочки — металлическое ядро, силикатные фазы (мантию и кору) и атмосферу — уже в результате вторичного разогревания вещества планет теплотой радиогенного происхождения, выделяющейся при распаде радиоактивных изотопов калия, урана и тория и, возможно, других элементов. Такой процесс выплавления и дегазации вещества при вулканизме характерен для Луны, Земли, Марса, Венеры.

Сохранность и характер внешних оболочек планет, прежде всего, зависят от массы планет и расстояния их до Солнца (пример — маломощная атмосфера Марса и мощная атмосфера Венеры). Пример Луны говорит о том, что вторичные (вулканические) газы не удерживаются небесным телом, если его масса невелика. Благодаря близости Венеры к Солнцу в её атмосфере из CO2 возник парниковый эффект: при температуре свыше 300 оС в атмосфере Венеры процесс CaCO3 + SiO2 → CaSiO3 + CO2 достигает равновесного состояния, при котором в ней содержится 97% CO2 при давлении 90 атм. Может быть, это будущее Земли?

Работает Институт космических исследований (Москва). Есть журнал «Geochimica et Cosmochimica Acta». Можно почитать: Дорофеева В. А. Эволюция ранней Солнечной системы. Космохимические и физические аспекты. М.: Едиториал УРСС, 2004.

Автор статьи: неизвестный | Дата публикации: 08:01 08.11.2017 Luxsky.Ru




Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



Стоит прочесть

Строительство коттеджей и таунхаусов

Таунхаусы и коттеджи сегодня пользуются огромной популярностью и постепенно завоёвывают всё больший рынок строительства в постсоветских странах, хотя в Европе тихие домики за городом уже давно восприн...

Как вести себя с сотрудниками полиции? Часть 2

Если вас задержала полиция, знайте, что законом установлены максимальные сроки задержания, превышать которые полицейские не имеют права. 1. Максимальный срок административного задержания: 3 часа с м...

Усовершенствование производственного процесса

Многие люди дома и на работе постоянно имеют дело с металлом, это может быть резка, сварка, шлифовка еще бесчисленное множество работ по обработке металла. К сожалению, очень часто такие работы прово...

Что взрослые взяли с собой из детства? Сказки Алек

Есть имя, произнося которое, улыбаются все, какого бы возраста они не были — мы сами, наши родители, наши бабушки и дедушки. Потому что имя этого человека все они принесли с собой из д...

О информационном портале:

Наш сайт сделан для посетителей, стремящихся непрерывно совершенствоваться во всех сферах жизни. Каждый для себя найдет что-то интересное и подчеркнет из статьи полезные вещи. На сайте описано огромное количество моментов, которым в повседневной жизни вы найдете практическое применение. Отсутствие навязчивой рекламы, политики и новостных лент, наличие легкого юмора и полезных постов делает наш веб-портал комфортным для просмотра.

Содержательная и познавательная информация, которая сгруппирированна на нашем веб-сайте дает возможность ответить на отдельно интересующие вас вопросы. Для того, чтобы каждый посетитель на нашем портале смог в кротчайшие сроки отыскать нужную, для него информацию, мы максимально упростили интерфейс и улучшили систему поиска необходимой статьи. Теперь нет смысла расходовать солидное количество времени для поиска ответа на интересующий вас вопрос.