химический каталог




КОСМОХИМИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

КОСМОХИМИЯ, наука о химический составе космич. тел, законах распространенности и распределения элементов во Вселенной, процессах сочетания и миграции атомов при образовании космич. вещества. Становление и развитие КОСМОХИМИЯ прежде всего связаны с трудами В. М. Гольдшмидта, Г. Юри, . А. П. Виноградова. Гольдшмидт впервые сформулировал (1924-32) закономерности распределения элементов в метеоритном веществе и нашел основные принципы распределения элементов в фазах метеоритов (силикатной, сульфидной, металлической). Юри (1952) показал возможность интерпретации данных по химический составу планет на основе представлений об их "холодном" происхождении из пылевой компоненты протопланстного облака. Виноградов (1959) обосновал концепцию выплавления и дегазации вещества планет земной группы как основные механизма дифференциации вещества планет и формирования их наружных оболочек-коры, атмосферы и гидросферы. До 2-й пол. 20 в. исследования химический процессов в космич. пространстве и состава космич. тел осуществлялись в основные путем спектрального анализа вещества Солнца, звезд, отчасти внешний слоев атмосферы планет. единств. прямым методом изучения космич. тел был анализ химический и фазового состава метеоритов. Развитие космонавтики открыло новые возможности непосредств. изучения внеземного вещества. Это привело к фундам. открытиям: установлению широкого распространения пород базальтового состава на поверхности Луны, Венеры, Марса; определению состава атмосфер Венеры и Марса; выяснению определяющей роли ударных процессов в формировании структурных и химический особенностей поверхностсй планет и образовании реголита и др. Подтвердились также основополагающие идеи, разработанные ранее преимущественно на земном материале (представления о единстве вещества Солнечной системы и происхождении планет в результате аккреции твердой компоненты прото-планетного облака, о законах химический эволюции планет и образовании их наружных оболочек в процессах выплавления и дегазации, о роли вулканич. процессов в формировании химический состава коры и атмосферы планет и др.). Условия химический процессов во Вселенной крайне разнообразны и специфичны: от сотен миллионов градусов и миллионов атмосфер в недрах звезд до космич. вакуума и единиц градусов Кельвина в межзвездном пространстве, мощные магн., гравитац. и др. физических поля, мощные потоки плазменного вещества и высокоэнсргетических галактического и солнечного излучений и др. Химическая состав космич. вещества формируется в основные в равновесных и неравновесных ядерных процессах, протекающих в недрах звезд и при взрывах сверхновых звезд. Он характеризуется резким преобладанием легких элементов (во Вселенной преобладают Н и Не), изотопов с массовыми числами, кратными 4, повыш. распространенностью четных (по числу протонов и нейтронов) изотопов относительно соседних нечетных соседей. На разных этапах эволюции звезды имеют неодинаковый состав. Химическая элементы в метеоритах в целом имеют изотопный состав, аналогичный элементам, слагающим вещество Земли и Луны. Это указывает на то, что главная масса вещества Солнечной системы прошла единую ядерную историю и представляет собой достаточно однородную смесь. Однако среди различные типов вещества метеоритов найдены специфический включения, являющиеся высокотемпературными конденсатами, в которых открыты многие изотопные аномалии. Эти аномалии свидетельствуют о неполной гомогенизации вещества, возникающего в различные оболочках взрывающейся сверхновой, а также как продукты распада короткоживущих радиоактивных нуклидов (26Аl, 104Pd, 202Pb, 247Cm и др.), возникших в последнем процессе нуклеосинтеза за 100-200 млн. лет до образования твердой фазы в Солнечной системе. В диффузной материи и излучениях, насыщающих межзвездное пространство, также преобладают ядра легких элементов; в холодных межзвездных облаках присутствует ряд простых и сложных (до 9 атомов) соединение, в т.ч. органических (Н2О, ОН-, СО, СН4, NH3, формальдегид, этанол и др.), а также свободный радикалы; присутствуют твердые фазы (кварц, графит, магнетит, силикаты). При остывании и эволюции выброшенной из звезд плазмы формируются холодные твердые тела, начиная от космич. пыли и кончая родительскими телами метеоритов, астероидами, планетами. Осн. процессы формирования твердых тел Солнечной системы, как показывают радиоизотопные данные, прошли 4,55 млрд. лет назад. Образование твердых тел сопровождалось глубоким фракционированием космич. вещества: твердая компонента Солнечной системы представляет собой труднолетучую его фракцию, резко обедненную водородом, инертными газами, азотом, а также С, S, Cl и др. Лишь удаленные от Солнца планеты-гиганты, их спутники и кометы сохранили в виде льдов и массивных атмосфер значительной часть солнечных газов. наиболее полно изученные представители твердого внеземного вещества - метеориты, представляющие собой смесь силикатных (главным образом силикаты Mg и Fe), металлической (сплав Fe и Ni) и сульфидной (сульфид Fe) фаз; выделяются каменные метеориты, сложенные силикатами с добавкой металла (10-12%) и сульфида (1-2%), железные (более 95% Ni - Fe) и железо-каменные (около 50% силикатной и 50% металлич. фаз). В качестве характерных второстепенных минералов в метеоритах присутствуют графит, углеродистое вещество сложного состава, карбиды, фосфиды, очень редкие сульфиды Mg, Ca, Сr, нитриды Ti, Cr, Si и др. Химическая минеральных состав и структурные особенности метеоритов свидетельствуют о конденсации первичного протопланетного облака и последующей агломерации пылинок с образованием массивных тел. Впоследствии эти тела подвергались с поверхности облучению галактич. и солнечными лучами, что вело к изменению изотопного состава элементов в результате накопления космогенных, как правило, короткоживущих радиоактивных изотопов. Эти процессы слабо нарушают относительную распространенность большинства труднолетучих элементов, которая остается очень близкой к солнечной, свидетельствуя о единстве вещества Солнечной системы. Изучение Луны, Марса и Венеры показало, что разделение элементов по степени их летучести, по-видимому, приводит не только к различиям валового состава планет земной группы и планет-гигантов, но и к нек-рым вариациям состава в пределах каждой группы планет и их спутников. На планетной стадии эволюции космич. вещество планеты подвергается глубокой дифференциации с образованием плотного ядра, глубинной оболочки (мантии), коры и атмосферы, сохраняющейся у достаточно массивных тел. В этом процессе, идущем по законам выплавления и дегазации в соответствии с принципом зонного плавления, наружные оболочки (кора, атмосфера и гидросфера) обогащаются Si, Al, Na, К, Са, Sr, Ba, U, Th, Ti, Zr и др., которые понижают температуру плавления исходной метеоритной силикатной смеси, и летучими соединение (Н2О, СО2, N2, благородные газы и др.). Эти процессы протекают, как показывает изучение Земли, Луны, Марса, Венеры, по единым физических-химический законам и приводят к формированию однотипного вещества (базальтов) в составе коры планет и газов атмосферы, состоящих из СО2, N2, Аr, паров Н2О; такой состав - признак вещества, прошедшего глубокую дифференциацию в телах планет земного типа. На поверхности планет земной группы идут сложные химический реакции преобразования глубинного вещества под действием космич. облучения и ударов падающих тел, а в присутствии достаточно плотной атмосферы (на Земле-и живого вещества) происходит формирование вторичных горных пород (осадочных, метаморфических), изменяется состав атмосферы вследствие реакций газов с твердыми породами, появления в результате фотосинтеза растений свободного О2, окисления восстановл. форм соединений элементов и др.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
перевертыши рамки
сковорода с покрытием
Swiss Military by Chrono SM34036.02
Кликни и получи скидку по промокоду "Галактика" в КНС - DX1215 - отличное предложение от супермаркета компьютерной техники!

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)