|氢元素占宇宙质量的3/4,铁元素占地球质量1/3


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地壳中的元素含量排行是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、钛、氢…… , 然而我们知道 , 地壳只是整个地球表面很小的一部分 , 地球半径大约6400公里 , 而地壳最厚处也不过30公里 , 地壳只占整个地球质量的0.8%;地幔主要由各种氧化物组成 , 地核则主要由铁和镍组成 , 铁元素占了整个地球质量的34.6% , 其次才是氧元素占了大约30% 。
【|氢元素占宇宙质量的3/4,铁元素占地球质量1/3】
宇宙中的氢元素地球表面70%被海水覆盖 , 一个水分子含有两个氢元素和一个氧元素 , 但地壳中的氢元素质量远低于氧元素;在整个宇宙中 , 氢元素质量大约占了普通物质(不包含暗物质和暗能量)的75% , 其次是氦元素占了24% , 剩下的1%才是其他元素 。
根据宇宙大爆炸理论 , 在138亿年前的宇宙大爆炸中 , 大爆炸开始大约10秒后 , 宇宙温度降至30亿度以下 , 此时中子和质子形成 , 而中子和质子非常容易结合成氦元素 , 剩下没有结合的自由质子 , 随着宇宙的冷却将极易与自由电子结合为氢元素 , 自由中子最终也会衰变为自由质子 。
宇宙经过一百多亿年的演化 , 氢元素和氦元素在恒星内部通过核聚变反应 , 源源不断地向更重的元素转化 , 形成了如今的宇宙 , 现阶段氢元素和氦元素还是宇宙的主要成分 。 地球上的铁元素宇宙元素中氢元素占了四分之三 , 地球质量的三分之一是铁元素 , 为何两者相差如此之大?
这是因为氢元素和氦元素容易形成单质气体氢气和氦气 , 这是密度最小的两种气体 , 地球大气中的氢气和氦气不断上升 , 最终彻底脱离地球引力扩散到宇宙空间中去;其中氢元素还能和其他元素形成化合物固定下来 , 而氦元素属于惰性气体 , 所以氦元素的流失最为严重 。
所有元素中铁元素的结合能最大 , 铁元素是大质量恒星聚变的终点 , 大质量恒星在演化末期通过超新星爆发 , 把铁元素等物质抛洒出去 , 最终形成下一代恒星 , 并在恒星周围形成地球这样的固态星球 , 由于铁的比重较高 , 所以铁元素在星球上主要集中在核心区域 。
另外 , 木星属于气体星球 , 气体星球拥有巨大的质量 , 其引力不仅可以束缚氢气和氦气的流失 , 还可以源源不断地吸引周围的气体 , 然后使自身质量不断壮大 。