الفلك

هل قائمة العناصر الأكثر وفرة في الكون حقيقة؟

هل قائمة العناصر الأكثر وفرة في الكون حقيقة؟

سمعت أن Neil deGrasse Tyson يقدم قائمة قصيرة بالعناصر الأكثر شيوعًا في الكون على مقطع فيديو ، والتي ظهرت على شيء مثل:

  1. هيدروجين
  2. الهيليوم
  3. الأكسجين
  4. كربون
  5. نتروجين
  6. إلخ

كما أفهم ، يستخدم علماء الفلك التحليل الطيفي لتحديد التركيب الكيميائي لجسم ما. سؤالي هو كيف يمكنهم تحديد العناصر الأكثر شيوعًا بشكل مؤكد ، في حين أن معظم ما نراه هو مجرد جزء بسيط من النجوم والسدم وجزء أصغر من الكواكب الموجودة هناك؟


لقد حددوا نظريًا وتجريبيًا التفاعلات النووية المحتملة بين العناصر. ثم قاموا بحساب مدى سرعة حدوث هذه التفاعلات. ثم قاموا بحساب وفرة العناصر منذ البداية: في البداية لم يكن هناك سوى نواة الهيدروجين (فقط البروتونات). ثم قاموا بحسابه فصاعدًا باستخدام التفاعلات المحسوبة. هاهي لقد حصلنا عليها! جدول وفرة العناصر.


يستنبط نيل دي جراس تايسون.

يمكن قياس الوفرة الكيميائية ، وقد تم قياسها في عدد ضخم من النجوم في مجرتنا وأقل بكثير في المجرات المحلية. يمكن أيضًا قياس الوفرة الكيميائية لغيوم الغاز المتوهجة ، وهذه التقنية لها مدى أكبر بكثير. بالإضافة إلى ذلك ، هناك طرق يمكن من خلالها استخدام الضوء المُجمَّع من جميع النجوم في مجرة ​​لإعطاء معلومات أولية عن متوسط ​​كيميائها ، ومرة ​​أخرى ، يمكن استخدام هذا على مسافات كبيرة.

من هذه القياسات لدينا فكرة جيدة عن كيمياء الجزء المحلي من الكون. يمكن للمرء بعد ذلك إنشاء قائمة جرد لعمل جدول مثل الجدول الموجود في سؤالك. هذا يهيمن عليه النجوم والغاز - لا يمكن قياس الكواكب ولكنها جزء ضئيل من الكتلة.

الآن هناك تعقيد. تتغير كيمياء الكون بمرور الوقت ، لأن الهيدروجين والهيليوم يتحولان تدريجيًا إلى عناصر أثقل داخل النجوم ، ثم يتم توزيع الكثير من المنتجات في الوسط بين النجمي وبين المجرات عندما تموت النجوم. وبالتالي للحصول على قائمة جرد "حديثة" ، يجب على المرء أن يستبعد النجوم القديمة وربما يركز أكثر على الغاز ، مما يعطي فكرة عن الكيمياء الحالية في الوسط بين النجوم.

بعد القيام بكل هذا ، تحصل على الجدول في سؤالك - والذي ينطبق على الكون المحلي.

ومن ثم فإن الافتراض الأساسي في علم الكونيات هو أن الكون متجانس على نطاقات كبيرة. وبالتالي لا يوجد سبب أو دليل لافتراض أن الأشياء مختلفة في مكان آخر. في الواقع ، نظرًا لأننا نفهم الآن إلى حد كبير سبب ظهور جدول الترتيب الكيميائي على ما هو عليه - نتيجة بسيطة لفيزياء تكوين النجوم ، والاندماج النووي وفقدان الكتلة في النجوم - فمن الصعب تخيل أي سيناريو يمكن من خلاله كن مختلفًا جدًا في أي مكان آخر.


اصل الحياة

"على هذا الكوكب الوحيد المسمى الأرض ، هناك تعايش (من بين عدد لا يحصى من أشكال الحياة الأخرى) ، والطحالب ، والخنافس ، والإسفنج ، وقنديل البحر ، والثعابين ، والكوندور ، والعصابات العملاقة. تخيل أن هذه الكائنات الحية السبعة تصطف بجانب بعضها البعض في المكان. إذا لم تكن تعرف جيدًا ، فسيكون من الصعب عليك تصديق أنهم جميعًا جاءوا من نفس الكون ، ناهيك عن نفس الكوكب. "
- نيل دي جراس تايسون

نيل دي جراس تايسون هو فريدريك ب. روز مدير ، Hayden Planetarium ، المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي (منذ عام 1996) عالم أبحاث زائر ، قسم الفيزياء الفلكية ، جامعة برينستون (منذ 1994). يكتب عمودًا شهريًا بعنوان "الكون" لمجلة التاريخ الطبيعي ، وهو مؤلف لعدة كتب ، بما في ذلك "One Universe: At Home in the Cosmos" (2000) و "السماء ليست الحد: مغامرات في بيئة حضرية" (2000).

أحدث أعماله هو الكتاب (الذي نشرته شركة دبليو دبليو نورتون وشركاه) وسلسلة NOVA PBS المكونة من أربعة أجزاء ، "الأصول". الفصل الخامس عشر بعنوان "أصل الحياة على الأرض" مقتطف هنا بإذن من الناشر.

يبدأ البحث عن الحياة في الكون بسؤال عميق: ما هي الحياة؟ سيخبرك علماء الأحياء الفلكية بصراحة أن هذا السؤال ليس له إجابة بسيطة أو مقبولة بشكل عام.

لا فائدة من القول إننا سنعرفه عندما نراه. بغض النظر عن السمة التي نحددها لفصل الحياة عن المادة غير الحية على الأرض ، يمكننا دائمًا العثور على مثال يطمس هذا التمييز أو يمحوه. بعض أو كل الكائنات الحية تنمو أو تتحرك أو تتحلل ، وكذلك الأشياء التي لن نسميها حية أبدًا.

هل الحياة تعيد انتاج نفسها؟ وكذلك النار. هل تتطور الحياة لإنتاج أشكال جديدة؟ وكذلك تفعل بعض البلورات التي تنمو في المحاليل المائية. يمكننا بالتأكيد أن نقول أنه يمكنك معرفة بعض أشكال الحياة عندما تراها - من الذي قد يفشل في رؤية الحياة في سمك السلمون أو النسر؟ - ولكن أي شخص على دراية بالحياة بأشكالها المتنوعة على الأرض سوف يعترف بأن العديد من المخلوقات ستبقى غير مكتشفة تماما حتى الحظ من الوقت ومهارة الخبير تكشف عن طبيعتها الحية.

نظرًا لأن الحياة قصيرة ، يجب علينا المضي قدمًا بمعيار تقريبي وجاهز ومناسب بشكل عام للحياة. ها هي: تتكون الحياة من مجموعات من الأشياء التي يمكن أن تتكاثر وتتطور. يجب ألا نسمي مجموعة من الأشياء على قيد الحياة لمجرد أنها تصنع المزيد من نفسها. للتأهل للحياة ، يجب أيضًا أن تتطور إلى أشكال جديدة مع مرور الوقت.

وبالتالي فإن هذا التعريف يلغي إمكانية الحكم على أي كائن منفرد بأنه على قيد الحياة. بدلاً من ذلك ، يجب علينا فحص مجموعة من الأشياء في الفضاء ومتابعتها عبر الزمن. قد يثبت هذا التعريف للحياة أنه مقيد للغاية ، لكننا سنستخدمه في الوقت الحالي.

نظرًا لأن علماء الأحياء قد درسوا أنواعًا مختلفة من الحياة على كوكبنا ، فقد اكتشفوا خاصية عامة لـ Earthlife. تتكون المادة الموجودة داخل كل كائن حي على الأرض بشكل أساسي من أربعة عناصر كيميائية فقط: الهيدروجين والأكسجين والكربون والنيتروجين.

تساهم جميع العناصر الأخرى معًا بأقل من واحد بالمائة من كتلة أي كائن حي. تشتمل العناصر التي تتجاوز الأربعة الكبار على كميات صغيرة من الفوسفور ، والذي يعتبر الأهم ، وهو ضروري لمعظم أشكال الحياة ، إلى جانب كميات أقل من الكبريت ، والصوديوم ، والمغنيسيوم ، والكلور ، والبوتاسيوم ، والكالسيوم ، والحديد.

ولكن هل يمكننا أن نستنتج أن هذه الخاصية الأساسية للحياة على الأرض يجب أن تصف بالمثل أشكالًا أخرى من الحياة في الكون؟ هنا يمكننا تطبيق مبدأ كوبرنيكوس بقوة كاملة. تظهر العناصر الأربعة التي تشكل الجزء الأكبر من الحياة على الأرض في القائمة المختصرة لعناصر الكون الستة الأكثر وفرة. نظرًا لأن العنصرين الآخرين الموجودين في القائمة ، وهما الهيليوم والنيون ، لا يتحدان أبدًا مع أي شيء آخر ، فإن الحياة على الأرض تتكون من أكثر المكونات وفرة ونشاطًا كيميائيًا في الكون.

من بين جميع التنبؤات التي يمكننا القيام بها حول الحياة في عوالم أخرى ، يبدو أن الأكيد هو أن حياتهم ستتكون من عناصر مماثلة تقريبًا لتلك التي تستخدمها الحياة على الأرض. إذا كانت الحياة على كوكبنا تتكون أساسًا من أربعة عناصر نادرة للغاية في الكون ، مثل النيوبيوم والبزموت والغاليوم والبلوتونيوم ، فسيكون لدينا سبب ممتاز للاشتباه في أننا نمثل شيئًا مميزًا في الكون. بدلاً من ذلك ، فإن التركيب الكيميائي للحياة على كوكبنا يوجهنا نحو نظرة متفائلة لإمكانيات الحياة خارج الأرض.

يتوافق تكوين الحياة على الأرض مع مبدأ كوبرنيكوس أكثر مما قد يشك به المرء في البداية. إذا عشنا على كوكب يتكون أساسًا من الهيدروجين والأكسجين والكربون والنيتروجين ، فإن حقيقة أن الحياة تتكون أساسًا من هذه العناصر الأربعة لن تفاجئنا. لكن الأرض تتكون أساسًا من الأكسجين والحديد والسيليكون والألمنيوم والحديد. يظهر عنصر واحد فقط من هذه العناصر ، وهو الأكسجين ، في قائمة العناصر الأكثر وفرة في الحياة.

عندما ننظر إلى محيطات الأرض ، والتي تتكون بالكامل تقريبًا من الهيدروجين والأكسجين ، فمن المدهش أن تضع الحياة الكربون والنيتروجين من بين أكثر عناصرها وفرة ، بدلاً من الكلور أو الصوديوم أو الكبريت أو الكالسيوم أو البوتاسيوم ، وهي العناصر الأكثر شيوعًا المذابة. في مياه البحر. يشبه توزيع العناصر في الحياة على الأرض تكوين النجوم أكثر بكثير من تركيب الأرض نفسها. ونتيجة لذلك ، فإن عناصر الحياة أكثر وفرة من الناحية الكونية من عناصر الأرض - وهي بداية جيدة لأولئك الذين يأملون في العثور على الحياة في مجموعة من المواقف.

تم تقديم هذا المقتطف بالتعاون مع مجلة علم الأحياء الفلكي، وهو منشور على شبكة الإنترنت برعاية برنامج البيولوجيا الفلكية التابع لوكالة ناسا.


أنا أناقش الصياغة التي أستخدمها فيما يتعلق بالأرجون في الأسفل. أعلم أنهم يحصلون على الهيليوم من آبار الغاز الطبيعي ، وسوف يفاجئني إذا لم يتم العثور على الأرجون في القشرة على الإطلاق أعلم أنه ينتج بشكل عام عن طريق تقطير الهواء السائل ، لذلك أشك في أنه مكون رئيسي في القشرة (منذ ذلك الحين) سيكون من الأرخص الحصول عليها إذا كانت كذلك) ، لكنني أتساءل عما إذا كان هذا خطأ في الصفحة الأصلية. يجب أن يتواجد الأرجون بين حبيبات الحجر الرملي بكثرة أكبر من بعض العناصر نكون المدرجة - Pakaran 13:18، 8 Dec 2003 (UTC)

في ملاحظة أخرى ، إذا أراد أي شخص عمل قائمة للكون ، انظر [1] ، وهو أفضل مصدر يمكن أن أجده. أحصل على أرقام log10 التالية لأرقامهم ، مع الاحتفاظ بثلاثة أرقام ، وهو أكثر مما يفعلون:

تعليق: وفرة الهيدروجين في الأرض غير صحيحة لأنها يجب أن تكون أكثر بكثير من الأكسجين. لا أعرف مصدرًا للمعلومات التي يتم جمع H في أشكال مختلفة ، مثل الأكسجين ، ولكن الوفرة لا تشير إلى غاز الهيدروجين الحر ولكن إلى الأنواع الذرية. DRpco2 (نقاش) 05:19 ، 2 مارس 2014 (التوقيت العالمي المنسق)

  • ح 4.08
  • هو 3.45
  • يا 1.20
  • رقم 90
  • ج .48
  • Fe .42
  • Si 0 بالضبط
  • ملغ -051
  • إس -481
  • نيكل - 678
  • آل -1.05
  • كاليفورنيا -1.15
  • Na -1.34
  • الكلور -1.60

يُشتق توزيع الوفرة القياسي المستخدم للشمس في مجتمع الفيزياء الفلكية من واحد بواسطة Anders & amp Grevesse و Geochimica et Cosmochimica Acta (ISSN 0016-7037) ، المجلد. 53 ، يناير 1989 ، ص. 197-214. كانت هناك العديد من التحسينات (بعضها طفيف ، وبعضها مهم) على هذا التوزيع منذ عام 1989. وعادة ما تكون هذه التحسينات على أساس كل عنصر على حدة ، والتي يتم نشرها في المجلات العلمية المحكمة العادية. ومع ذلك ، فإن الجداول الشاملة الجديدة لجميع العناصر - وهو ما أود إدراجه في ويكيبيديا - تميل إلى النشر فقط في وقائع المؤتمر ويصعب العثور عليها. يُشتق توزيع الوفرة القياسي هذا من كل من التحليل المختبري للنيازك البدائية والتحليل الطيفي للشمس. BSVulturis 19:32 ، 15 ديسمبر 2006 (التوقيت العالمي المنسق)

هل يمكن لأحد أن يضيف بعض الاعتبار إلى وفرة العناصر في النباتات والحيوانات وخاصة جسم الإنسان؟ أو ، إذا كنت تعتقد أن هذا ليس المكان المناسب ، أضف رابطًا للمقال المناسب؟

لقد وجدت شيئًا عن جسم الإنسان ، لا أعرف كيف يتم تحديث المصدر ، آسف ، لا يمكنني التحديث الآن ، أنا في عجلة من أمري ، هل يمكن لأي شخص إضافة هذا لي؟

يتكون معظم جسم الإنسان من الماء ، H2O ، وتتكون الخلايا من 65-90٪ من وزن الماء. لذلك ، ليس من المستغرب أن معظم كتلة جسم الإنسان عبارة عن أكسجين. يأتي الكربون ، وهو الوحدة الأساسية للجزيئات العضوية ، في المرتبة الثانية. تتكون 99٪ من كتلة جسم الإنسان من ستة عناصر فقط: الأكسجين والكربون والهيدروجين والنيتروجين والكالسيوم والفوسفور.

  • الأكسجين (65٪)
  • الكربون (18٪)
  • الهيدروجين (10٪)
  • نيتروجين (3٪)
  • الكالسيوم (1.5٪)
  • الفوسفور (1.0٪)
  • بوتاسيوم (0.35٪)
  • كبريت (0.25٪)
  • صوديوم (0.15٪)
  • المغنيسيوم (0.05٪)
  • النحاس والزنك والسيلينيوم والموليبدينوم والفلور والكلور واليود والمنغنيز والكوبالت والحديد (0.70٪)
  • الليثيوم ، والسترونتيوم ، والألمنيوم ، والسيليكون ، والرصاص ، والفاناديوم ، والزرنيخ ، والبروم (كميات ضئيلة)

المرجع: H.A Harper، V.W، Rodwell، P. A. Mayes، Review of Physiological Chemistry، 16th ed.، Lange Medical Publications، Los Altos، California 1977.

03:07 ، 13 سبتمبر 2005 (UTC)

أواجه مشكلة صغيرة مع هذه القائمة. يجب أن أفترض أن هؤلاء الكيميائيين يعرفون أكثر مما أعرف ، لكن المنطق البسيط يجعلني أتساءل كيف يمكن أن يكون الهيدروجين 10٪ من الجسم؟ إذا كان معظم الجسم عبارة عن ماء (65 إلى 90٪) والماء يتكون من ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين ، فكيف يمكن أن يكون هناك أكسجين (65٪) أكثر من الهيدروجين (10٪) في الجسم؟ هناك شيء لا يضيف.

Hillsc 04:49 ، 9 سبتمبر 2006 (UTC)

القائمة بالكتلة. ذرات الأكسجين أكبر بمقدار ستة عشر مرة من ذرات الهيدروجين. - سيد هندرسون 01:22 ، 16 سبتمبر 2006 (التوقيت العالمي المنسق)

يناقش هذا المقال الوفرة النسبية ، ولكن ليس الوفرة المطلقة. كم عدد العناصر * التي تحدث بشكل طبيعي * الموجودة على الأرض؟ في الكون؟ ما هي اسمائهم؟

وبطبيعة الحال ، توجد الآن على الأرض جميع العناصر المستقرة ، بالإضافة إلى تلك التي تحتوي على نظائر ذات نصف عمر يقارب مليار سنة أو أكثر ، بالإضافة إلى بعض الكميات الصغيرة من نواتج الاضمحلال غير المستقرة لتلك. هذا يعني أن جميع العناصر تؤدي إلى الأعلى (باستثناء العناصر النقية غير المستقرة Tc و Pm) ، بالإضافة إلى Th و U (وهما غير مستقرين ولكن بنصف عمر يبلغ مليار سنة) ، وأخيراً بالإضافة إلى نسب صغيرة من العناصر بين Pb و U ( نواتج الاضمحلال من U و Th). أضاف النشاط البشري في العصر الذري آثارًا للآخرين. BSVulturis 19:13 ، 15 ديسمبر 2006 (التوقيت العالمي المنسق)

أما بالنسبة لهذه العناصر الموجودة في الجدول الدوري ، فهي جميعًا عناصر ذات أعداد أقل من تلك الموجودة في اليورانيوم. - Scorpion 451 01:16 ، 13 يوليو 2007 (UTC)

يتم إنتاج أول عنصرين عبر اليورانيوم ، Np و Pu ، بشكل طبيعي عن طريق أسر النيوترونات في خامات اليورانيوم الطبيعي ، لذلك يجب أن يكون أول 94 عنصرًا ، وليس 92 عنصرًا. تعد Np و Pu أكثر شيوعًا من منتجات الفروع النادرة جدًا مثل Pm و At.) Double Sharp (نقاش) 11:01 ، 7 مارس 2018 (بالتوقيت العالمي المنسق)

    صورة ، مثل هذه كانت مفيدة (الكون). في هذه الصفحة لا توجد رسوم بيانية لطيفة جدًا (النظام الشمسي ، الأرض ، الشمس) ، لكنها موجودة على صفحة ناسا ، يمكن أن تكون ملكية عامة.

القسم وفرة العناصر في الكون يتحدث عن الطاقة المظلمة (البغيضة) والمادة المظلمة (الجذابة). هذا جيد بالنسبة لي ، وربما يؤثر قياس مقاديرها على مدى وفرة الاختلاف العناصر الكيميائية قد نتوقعه في الكون. لكن لمن لم يعتاد على المفاهيم الطاقة المظلمة و المادة المظلمة سيكون من المناسب مع <> و <> أو نحو ذلك لشرح المفاهيم. رورسوس ديكلامافي 13:20 ، 14 فبراير 2007 (UTC)

حسنًا ، هذه الروابط موجودة ، لكنني ما زلت غير راضٍ: يجب أن يكون أوضح كيف تؤثر الأشياء المظلمة على وفرة العناصر الكيميائية. سألقي نظرة لاحقًا ، عندما يتم تنفيذ قوالب النماذج الخاصة بي بالكامل. L8R !! رورسوس ديكلامافي 13:22 ، 14 فبراير 2007 (UTC)

هذا الجدول لا يبدو صحيحًا ، إذا كان "عدد الذرات لألف ذرة كربون" صحيحًا. قد تكون البيانات صحيحة إذا كانت "كتلة لكل 1000 وحدة كتلة من الكربون". Icek 15:37 ، 9 مارس 2007 (UTC)

كان Icek على حق ، بمجرد أن أدركت أنه لا يعترض على رقم الكربون الحقيقي التافه البالغ 1000. الكائن الحي في الغالب هو H2O ، لذلك يجب أن يكون هناك ذرات هيدروجين أكثر من ذرات الأكسجين (لكن ليس كتلة هيدروجين أكثر من كتلة الأكسجين). Art LaPella 17:36 ، 9 March 2007 (UTC) أنت بالطبع على صواب ، وقد نسيت الماء تمامًا). في الكتلة الجافة ، يجب أيضًا أن يكون هناك هيدروجين أكثر من ذرات الكربون (في الكربوهيدرات: السكريات الأحادية الأكثر شيوعًا هي C6H12O6 ، وتكون الصيغة المقيدة بشكل فعال C6H10O5 في الدهون: تحتوي الأحماض الدهنية الأكثر شيوعًا على ضعف H مثل C في البروتينات: 17 من أصل 20 حامضًا أمينيًا تحتوي على H أكثر من C). Icek 17:57 ، 11 March 2007 (UTC) بينما أنت محق في أن الجسم يحتوي على قدر كبير من الهيدروجين ، فإن المركبات مثل الفينولات والمركبات متعددة الحلقات (التي تحتوي على حلقات كربون متعددة متصلة ، وتتطلب عددًا أقل من ذرات الهيدروجين - وهي شائعة بشكل خاص في تساعد المواد الكيميائية العصبية والهرمونات الموجودة في الجسم في تعويض بعض الاختلاف. يمكن العثور على تركيزات كبيرة أخرى من الكربون في العظام والأنسجة الضامة والكيراتين. قد تبدو الكمية على الرسم البياني منخفضة ، ولكن تذكر أيضًا أن الرسم البياني حسب الكتلة ، وأن الكربون يزن 12 ضعفًا من الهيدروجين ، قبل أن يعتبر المرء أن جزءًا كبيرًا هو الكربون 14 وبالتالي يزن 14 ضعفًا. - العقرب 451 02:07 ، 13 يوليو 2007 (UTC) "الرسم البياني حسب الكتلة" - وليس وفقًا لتسمية الرسم البياني فهو ليس كذلك. وفرة العناصر الكيميائية # الكائنات تسمى "ذرات العنصر لكل 1000 ذرة كربون" و "لاحظ أن هذه" الوفرة "تختلف عن الكسر الكتلي ، حيث تختلف العناصر المختلفة اختلافًا كبيرًا في الكتلة." الجدول غير متطابق على الأقل مع تسميته. يجب أن تكون وفرة الكسر الذري (وليس الجزء الكتلي) في الكائنات الحية حوالي 50٪ H و 25٪ C و 25٪ O وفقًا لـ [2]. Art LaPella 04:47 ، 13 يوليو 2007 (UTC)

أوه ، الذي - التي الرسم البياني ، كنت أنظر إلى جسم الإنسان. هو - هي هو حسب النسبة. نعم هذا المخطط هو بالتأكيد طريق إيقاف. شكرًا للفت انتباهي إلى ذلك ، أعرف أين أجد أرقامًا أكثر موثوقية. انظر إذا لم أتمكن من إصلاح ذلك. - Scorpion451 05:53 ، 13 يوليو 2007 (UTC)

لم أتمكن من العثور على الرسم البياني الذي رأيته منذ فترة على موقع ناسا على الويب ، لذلك حتى يتمكن شخص ما من العثور على الأرقام الصحيحة ، يجب إزالة المخطط من الصفحة. أضعه هنا حتى لا يزال لدينا ، لكنه لا يزال بحاجة إلى التصحيح. - S c أو pio n4 5 1 rant 23:01 ، 29 يوليو 2007 (UTC)

تحرير الكائنات

وفرة جزء الذرة للعناصر مقارنة بالكربون ، معبرًا عنها بذرات العنصر لكل 1000 ذرة كربون * (مأخوذة من Mary K. Campbell ، Shawn O. Farrell - الكيمياء الحيوية)

جزء في الكائنات الحية في الكون
هيدروجين 80 - 250 10000000
كربون 1000 1000
نتروجين 60 - 300 1600
الأكسجين 500 - 800 5000
صوديوم 10 - 20 12
المغنيسيوم 2 - 8 200
الفوسفور 8 - 50 3
كبريت 4 - 20 80
البوتاسيوم 6 - 40 0.6
الكالسيوم 25 - 50 10
المنغنيز 0.25 - 0.8 1.6
حديد 0.25 - 0.8 100
الزنك 0.1 - 0.4 0.12

* لاحظ أن هذه "الوفرة" تختلف عن الكسر الكتلي ، حيث تختلف العناصر المختلفة اختلافًا كبيرًا في الكتلة.

يسرد الجدول الأول في المقالة وفرة العناصر في أجزاء لكل مليون ، والجدولين الأخيرين ، تركيبات جسم الإنسان ومياه المحيطات ، في المائة. هل هناك سبب لاختلاف التمثيلات؟ - دينومايت (نقاش) 19:42 ، 24 نوفمبر 2007 (التوقيت العالمي المنسق)

في قسم العناصر في الكون:

". الأكسجين له رتبة وفرة 3 ، لكن العدد الذري 8. كل الآخرين من حيث الحجم أقل شيوعًا."

غير صحيح. الأكسجين أكثر شيوعًا بحوالي مرتين فقط من العنصر التالي لأسفل (الكربون) ، وليس "أوامر الحجم" التي تشير إلى عامل 100 أو أكثر. ربما يكون المقصود هو أن H وهو أكثر وفرة من العناصر الأخرى. إذا كان الأمر كذلك ، يجب توضيح ذلك. سأقوم بتغيير هذا إلى "أقل بكثير". لا تتردد في التحسين أكثر

Substar (نقاش) 03:33 ، 31 مارس 2008 (UTC) Substar

انظر [[3]] —تم إضافة تعليق غير موقَّع سابقًا بواسطة 99.233.80.254 (نقاش) 05:15 ، 4 يونيو 2008 (بالتوقيت العالمي المنسق)

كدت أعدت ما ورد أعلاه باعتباره رابطًا غير مرغوب فيه ، لكنني أعتقد أنه يريد منا البحث من خلال "المقالات المميزة" عن نقد للرسم البياني. Art LaPella (نقاش) 06:34 ، 4 يونيو 2008 (UTC)

يمكن أن يستخدم القسم الأول حول الوفرة الكونية بعض المناقشات حول المحتوى الذي تم تحليله للكوندريت الكربوني. --arkuat (نقاش) 03:17 ، 27 يونيو 2008 (UTC)

أجد هذين المخططين (وعلى وجه الخصوص الكميات النسبية للهيدروجين والهيليوم في كل منهما) محيرًا. يحتوي الهيدروجين 1 على 705700 نواة لكل مليون إلى هيليوم 4 (وهو أثقل 4 مرات) وهو 275.200. في كلتا الحالتين ، تكون النظائر الأخرى نادرة جدًا بحيث تكون مهملة. ومع ذلك ، في النهاية ، لا يزال الهيدروجين يشكل أكثر من ضعف كتلة الهيليوم. كيف تتوافق هذه الأرقام؟ كيفيناتيلوسا (نقاش) 00:34 ، 5 فبراير 2010 (التوقيت العالمي المنسق)

مرحبًا ، الجدول الذي يحتوي على أجزاء في المليون مضلل بالتأكيد. الأرقام الواردة في الجدول هي الكسور الكتلية وليست نواة في المليون. يجب تغيير هذا! على سبيل المثال من 100 نواة 92 عبارة عن هيدروجين ، و 7.8 نواة هيليوم ، والتي تُترجم إلى جزء كتلي من 73.5٪ هيدروجين و 24.8٪ هيليوم. في الفيزياء الفلكية ، غالبًا ما نستخدم جداول Grevesse ، Anders ، وفرة العناصر: Metoritic and solar ، 1989 أو الإصدارات الأحدث. في هذه الأثناء ، قمت بتغيير الأجزاء في المليون في الجداول إلى جزء كتلة في أجزاء في المليون. MacHyver (نقاش) 18:14 ، 29 مارس 2010 (بالتوقيت العالمي المنسق) أحاول العثور على قائمة بالعناصر المشتركة في الكون ، حسب الرتبة ، ولم تكن هذه المقالة مفيدة جدًا لذلك. وهذا في المرتبة منتصف أهمية. —تم إضافة تعليق سابق غير موقع بواسطة 24.145.151.112 (نقاش) 00:13 ، 25 آذار (مارس) 2010 (التوقيت العالمي المنسق)

الرسم البياني للوفرة النسبية للعناصر في النظام الشمسي مذهل ، ولكن في حين أن نمط التناوب بين الأعداد الفردية والزوجية مذكور في التسمية التوضيحية ، فإنه لا يتم شرحه في أي مكان ، إلا إذا فاتني شيء ما. ما هي أسباب ذلك؟ (يجب إدخال الشرح في المقالة وليس هنا.) Beorhtwulf (نقاش) 17:07 ، 28 فبراير 2011 (UTC)

لقد أضفت قسمًا جديدًا حول "وفرة العناصر وطاقة الارتباط النووي" الذي يقدم شرحًا سريعًا ، اتبع Wikilink إلى "صيغة الكتلة شبه التجريبية" إذا كنت تريد الاطلاع على التفاصيل الدموية. Reify-tech (حديث) 06:37، 2 أبريل 2011 (بالتوقيت العالمي المنسق) ممتاز ، شكرًا على إضافة ذلك. Beorhtwulf (نقاش) 15:48 ، 26 أبريل 2011 (UTC)

الكادميوم (Cd) يسمى بشكل غريب قصدير (Sn).

أيضًا ، نظرًا لأن الخطوط التي تربط نقاط البيانات في هذا الرسم موجودة فقط كوسيلة مساعدة بصرية وليس كاقتراح بأن بعض المتواصل القابلة للتفاضل تشغل الفاصل الزمني بين نقاط البيانات ، فقد يكون من الأفضل أن تعكس غياب التكنيتيوم البدائي والبروميثيوم ، تم حذف المقطع الخطي بين الموليبدينوم والروثينيوم والقطعة الخطية بين النيوديميوم والسماريوم وكذلك مقاطع الخط بعد البزموت. Rt3368 (نقاش) 03:57 ، 22 مايو 2016 (التوقيت العالمي المنسق)

لا يقدم القسم الخاص بـ "وفرة عناصر الغلاف الجوي" أي مصادر ، كما أنه يحتوي على بيانات سطحية تتجاوز العناصر الثلاثة الأولى. Reify-tech (نقاش) 06:37 ، 2 أبريل 2011 (بالتوقيت العالمي المنسق)

لقد وجدت بعض المصادر الجديدة المحتملة (بالنسبة لي) على http://www.webelements.com/periodicity/ (الاستخدام المكثف لـ Flash). قوائم الوفرة الأولية للكون ، الشمس ، النيازك ، الأرض ، المحيط ، مياه المجاري المائية. لم أقم بتكوين أي رأي حول قابليتها للاستخدام حتى الآن. أي تعليقات؟ Reify-tech (نقاش) 22:20 ، 2 أبريل 2011 (UTC)

تعد جداول المخطط الشريطي والمخططات الدائرية إضافة مثيرة للاهتمام ، على الرغم من أن النطاق الواسع لأرقام الوفرة يشكل تحديًا صعبًا في تقديم البيانات بوضوح. يبدو أن الحل الوسط المستخدم في جدول مجرة ​​درب التبانة يعمل بشكل جيد لم أكن أدرك كيف يفوق نيون السيليكون والمغنيسيوم مجتمعين ، على الرغم من أن البيانات الرقمية موجودة بالفعل في الجدول.

ومع ذلك ، يرجى التفكير في إزالة المخططات الدائرية الزائفة ثلاثية الأبعاد ، واستخدام المخططات الدائرية ثنائية الأبعاد العادية بدلاً من ذلك. لا يضيف Pseudo-3D أي وضوح ، ويشوه المعلومات المقدمة بصريًا. راجع المقالة الموجودة على المخطط البياني لمزيد من المعلومات حول كيف يمكن للأبعاد الزائفة ثلاثية الأبعاد أن تحجب البيانات.

أيضًا ، يرجى إظهار المصادر (في حاشية سفلية ، إذا لزم الأمر) للمعلومات الموجودة في المخططات التفصيلية في الجزء العلوي من المقالة. شكرا لك! Reify-tech (نقاش) 22:16 ، 2 يونيو 2011 (UTC)

لقد أضفت قسم الوفرة الإجمالية ، لكن لا يمكنني معرفة كيفية عرض الجدول في المكان الصحيح. سيكون موضع تقدير أي مساعدة. نيك بيسون (نقاش) 15:37 ، 12 أغسطس 2011 (التوقيت العالمي المنسق)

الجدول الجديد شامل تمامًا ، ولكنه قد يكون كبيرًا جدًا بالنسبة للمقال ، مما يؤدي إلى دفع المعلومات المهمة الأخرى إلى أسفل الصفحة. أوصي بشدة بتقسيم الجدول إلى مقالة منفصلة ، مشارًا إليها بالنص التمهيدي الموجز الموجود بالفعل في المقالة. العنوان المحتمل هو "الوفرة الأولية (الكلية) للأرض". بدلاً من ذلك ، راجع المقالة وفرة العناصر (صفحة البيانات) التي تستوعب بالفعل عدة جداول بيانات كبيرة جدًا بالنسبة للمقال الرئيسي ، وقد يكون من الأفضل دمج المادة في جدول موجود هناك. في كلتا الحالتين ، يعمل هذا على حل مشكلة التنسيق في مقالة النظرة العامة الرئيسية المزدحمة بالفعل. Reify-tech (نقاش) 16:15 ، 12 أغسطس 2011 (UTC)

مياه البحر "في المتوسط ​​، تحتوي مياه البحر في محيطات العالم على نسبة ملوحة تبلغ حوالي 3.5٪ (35 جم / لتر ،" (انظر أيضًا http://en.wikipedia.org/wiki/Abundances_of_the_elements_٪28data_page٪29#Sea_water المشار إليه ) معظمها ماء ، لتر واحد من الماء يساوي كيلو جرام حسب التعريف. في رأسي يخرج حوالي 888 جرامًا 16 أكسجين و 111 جرامًا 1 هيدروجين لكل كيلو أو لتر من H2س.

لماذا الهيدروجين مدرج بـ 260 جزء في المليون؟ Shjacks45 (نقاش) 03:46 ، 11 سبتمبر 2011 (UTC)

خلل في التنسيق وضع هذا الجدول في قسم خاطئ. مثبت. شكرا. عالم المواد (نقاش) 04:37 ، 11 سبتمبر 2011 (UTC)

لدي سؤال قد يكون من الأنسب توجيهه إلى مرصد الكربون العميق ، لكن اسمحوا لي أن أبدأ هنا أولاً في حال أخطأت في قراءة شيء ما.

يعطي الجدول الموجود في القسم "إجمالي وفرة الأرض الإجمالية السليكون 161000 جزء في المليون (أي 16.1٪) والكربون 730. نظرًا لأن كتلة الأرض تبلغ 5970 إكساتون (6 × 10 24 كجم) ، فإن ذلك يعطي الكربون كتلة 5970 *. 00073 = 4.36 إكساتون ، أي 4.36 / 0.84 = 5.2 مليون مرة كتلة 0.84 تيراطن من الكربون الجوي للأرض ، ولم تكن لدي فكرة أن الأرض بها الكثير من الكربون.

من http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/venusfact.html يبلغ الكربون في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة 0.480 * .965 * 12/44 = 0.126 إكساتون ، لذا فإن الكربون الموجود في الأرض إلى الكربون في الغلاف الجوي للزهرة هو 4.36 / .126 = 35 ضعفًا. إذا كان لدى الزهرة أي مكان قريب من الكربون مثل الأرض ، فهذا يعني أن أكثر من 90 ٪ من كربون الزهرة يتم عزله. عند درجة حرارة سطح ثابتة تبلغ 740 كلفن ، هذا أمر رائع.

علاوة على ذلك ، في كل كوكب الأرض ، يبلغ حجم السيليكون ما يقرب من 161000/730 = 200 مرة أكثر من الكربون.

ومع ذلك ، في القسم التالي حول الوفرة في القشرة ، يبدو أن السيليكون مرة أخرى يبلغ ما يقرب من 200 مرة من وفرة الكربون.

كون اللب من الحديد بشكل كبير ، فإن هذا يعني أن نسبة السيليكون / الكربون في الوشاح تساوي تلك الموجودة في القشرة.

الفرق بين عدم وجود كربون مهم في الوشاح و Si / 200 هو حوالي 4010 / 23.7 = 170. (هذه هي نسبة الكتلة للوشاح / القشرة ، 4010 و 23.7 في exatonnes).

هل يوجد بالفعل هذا القدر من الكربون في الوشاح؟ أو إذا لم يكن الأمر كذلك ، فهذا القدر من عدم اليقين بشأن المبلغ الحقيقي؟ --فوغان برات (نقاش) 21:06 ، 11 يناير 2013 (التوقيت العالمي المنسق)

في الطاولة "النظائر الأكثر وفرة في النظام الشمسي" الأرجون 40 مفقود. يجب أن يكون AFAIK أكثر وفرة بقليل من الحديد 56 ، مما يجعله نوعًا مهمًا. رورس ديكسيت. (م بورك 3 !) 10:37 ، 12 فبراير 2014 (التوقيت العالمي المنسق)

يتكون الأرجون الشمسي في الغالب من 36 Ar ، وهو نظير عملية ألفا ، كما هو متوقع من إنتاجه عن طريق التخليق النووي النجمي. فقط عندما يكون تحلل 40 كلفن من الصخور هو المصدر الرئيسي لـ Ar ، كما هو الحال على الأرض ، سوف تهيمن 40 Ar وفي تلك المواقع ، يكون Ar ، غاز خامل ، نادرًا. مزدوج حاد (نقاش) 11:08 ، 7 مارس 2018 (UTC)

الجدول الدوري الذي يوضح مصادر العناصر مأخوذ تمامًا تقريبًا من مسرد عبر الإنترنت من AzNU. لا توجد مقالة تمت مراجعتها من قبل الزملاء تدعمها. إنها معلومات رائعة حقًا - إذا كان من الممكن الاعتماد عليها. بصرف النظر عن عدم وجود مصدر موثوق به بوضوح ، يبدو أن التفسير غامض: هل العناصر المشار إليها في سياق النيازك (التي تبدو تفسيرًا معقولًا) أم من حيث الوفرة العالمية في المصدر الأصلي؟ لا يمكن تحديده من خلال فحص الموقع عبر الإنترنت. ما لم يرغب شخص ما في الاتصال بـ James Wittke أو Ted Bunch (مؤلفو المعلومات عبر الإنترنت) وسؤالهم ، أخشى أنه لا يفي بمتطلبات الإدراج. Abitslow (نقاش) 18:52 ، 16 يونيو 2015 (التوقيت العالمي المنسق) )

في قسم الوفرة العالمية ، هناك العديد من الأخطاء فيما يتعلق بالليثيوم. أولاً ، كيف نجا هذا من الانتباه أمر مثير للفضول ، كان Li واحدًا من ثلاثة أو أربعة عناصر أولية ، تم إنشاؤها في BIG BANG (وفقًا لأفضل النماذج لدينا). الليثيوم غير مستقر نسبيًا (انظر مقالة ويكيبيديا عن الليثيوم) ومن المحتمل أن يكون الكثير من الليثيوم البدائي قد تحول ، لكن هذا سؤال آخر ، وهو سؤال أكثر تعقيدًا لأنه يتضمن اعتبارات وقت درجة الحرارة. معظم نسبة 1-2٪ من المادة التي لم يتم صنعها بواسطة H أو He في BB كانت Li. الادعاء بأن المبلغ الهائل الذي تم صنعه في ذلك الوقت لم يتم صنعه بكميات "كبيرة" هو أمر مضلل في أحسن الأحوال ، وخاطئ في أسوأ الأحوال. بنفس القدر من السوء الادعاء بأن لي لم يتشكل في النجوم. إنه كذلك بالتأكيد. النجوم القديمة لديها القليل منه ، ويعتقد أن ذلك يرجع إلى عدم استقرارها وكتلتها (تتركز في نوى النجوم ، فوق عدة ملايين من الدرجات ستتحول). النجوم الأصغر لديها المزيد منه (البعض يفعل). إنه موجود في النجوم الأكثر برودة وفي النجوم حيث لم يسقط في القلب. لدي القليل من الصعوبة لأن الليثيوم الموجود في الكون اليوم يرجع إلى الأشعة الكونية. نحن بحاجة إلى مصدر موثوق لهذا الادعاء. (لقد نشرت بشكل منفصل حول الرسم البياني للجدول الدوري ، انظر أعلاه. Abitslow (نقاش) 19:06 ، 16 يونيو 2015 (UTC)

كان الجزء الكتلي من Li المنتج في BBN في الواقع في حدود 10 10 ، وبالتأكيد لم يكن قريبًا من 1٪. بالتأكيد لم يتشكل لي في النجوم: في الواقع هم يدمرون كل ما يولدون به. مزدوج حاد (حديث) 09:20 ، 3 يناير 2019 (UTC)

"جدول دوري يوضح الأصل الكوني لكل عنصر"

يستخدم مصطلح "من صنع الإنسان" ، والذي يتعارض مع WP: GNL ، الذي يقول لتجنب "الرجل" الجنساني. أي طريقة لتغييره إلى "مصطنع" أو شيء مشابه ؟؟ رجل جورجيا (نقاش) 14:44 ، 24 سبتمبر 2015 (UTC)

أنا لست شركة صغيرة ومتوسطة الحجم ، ولكن وفقًا للمخططات الدائرية ، كان الكون المبكر يحتوي على فوتونات ونيوترينوات ولكن اليوم لا يوجد أي منها. كيف يمكنني أن أكون الوحيد الذي يرى هذا الخطأ الواضح.

Bcwilmot: أنا لست شركة صغيرة ومتوسطة الحجم أيضًا ، ولكن ما يعنيه ذلك بالنسبة لي هو أن إجمالي الفوتونات والنيوترينوات وأي فئات أخرى قد تكون موجودة أقل من حوالي 0.4٪ من الكون الحالي. لا يبدو أن الرسم البياني الأصلي الموجود على http://map.gsfc.nasa.gov/media/080998/index.html يوفر أي معلومات أخرى. YBG (نقاش) 05:43 ، 1 سبتمبر 2016 (UTC)

لقد قمت للتو بتعديل رابط خارجي واحد بشأن وفرة العناصر الكيميائية. من فضلك خذ لحظة لمراجعة تعديلي. إذا كانت لديك أي أسئلة ، أو كنت بحاجة إلى أن يتجاهل الروبوت الروابط ، أو الصفحة تمامًا ، يرجى زيارة هذا الأسئلة الشائعة للحصول على معلومات إضافية. لقد أجريت التغييرات التالية:

عند الانتهاء من مراجعة التغييرات ، يرجى تعيين التحقق المعلمة أدناه ل حقيقية أو باءت بالفشل لإعلام الآخرين (التوثيق في <> ).

اعتبارًا من فبراير 2018 ، لم يعد يتم إنشاء أقسام صفحة النقاش "تعديل الروابط الخارجية" أو مراقبتها بواسطة InternetArchiveBot . لا يلزم اتخاذ أي إجراء خاص فيما يتعلق بإشعارات صفحة النقاش هذه ، بخلاف التحقق المنتظم باستخدام إرشادات أداة الأرشيف أدناه. المحررون لديهم الإذن بحذف أقسام صفحة الحديث "الروابط الخارجية المعدلة" إذا كانوا يريدون إزالة فوضى صفحات الحديث ، لكنهم يرون RfC قبل القيام بإزالة منهجية جماعية. يتم تحديث هذه الرسالة ديناميكيًا من خلال النموذج <> (آخر تحديث: 15 تموز (يوليو) 2018).

  • إذا اكتشفت عناوين URL اعتبرها الروبوت خطأً ميتة ، فيمكنك الإبلاغ عنها باستخدام هذه الأداة.
  • إذا وجدت خطأً في أي أرشيفات أو عناوين URL نفسها ، فيمكنك إصلاحها باستخدام هذه الأداة.

أعتقد أنه من المفترض أن تكون نسبة 63٪ من المادة المظلمة 13.7bya - تمت إضافة تعليق غير موقَّع سابقًا بواسطة Autumn Wind (نقاش • مساهمات) 18:38 ، 16 فبراير 2017 (UTC)

المحتوى السابق في هذه المقالة مكرر لواحد أو أكثر من المصادر المنشورة مسبقًا. تم نسخ المادة من: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375674214002866. تمت إعادة كتابة المواد المنسوخة أو المعاد صياغتها أو إزالتها ويجب عدم استعادتها ، ما لم تم إصداره حسب الأصول بموجب ترخيص متوافق. (لمزيد من المعلومات ، يرجى الاطلاع على "استخدام أعمال محمية بحقوق الطبع والنشر من آخرين" إذا لم تكن صاحب حقوق الطبع والنشر لهذه المادة ، أو "التبرع بمواد محمية بحقوق الطبع والنشر" إذا كنت كذلك.)

لأسباب قانونية ، لا يمكننا قبول النصوص المحمية بحقوق الطبع والنشر أو الصور المستعارة من مواقع الويب الأخرى أو سيتم حذف المواد المنشورة مثل هذه الإضافات. يمكن للمساهمين استخدام المنشورات المحمية بحقوق الطبع والنشر كمصدر لـ معلومة، وإذا كان مسموحًا به بموجب الاستخدام العادل ، فيجوز له نسخ الجمل والعبارات ، شريطة تضمينها بين علامات اقتباس والإشارة إليها بشكل صحيح. يمكن أيضًا إعادة كتابة المادة ، بشرط ألا تنتهك حقوق الطبع والنشر للأصل أو ينتحل من هذا المصدر. لذلك ، يجب أن توفر هذه الأجزاء المعاد صياغتها مصدرها. يرجى الاطلاع على إرشاداتنا الخاصة بالنص غير الحر لمعرفة كيفية التنفيذ الصحيح للاقتباسات المحدودة للنص المحمي بحقوق الطبع والنشر. تأخذ ويكيبيديا انتهاكات حقوق النشر على محمل الجدوالمخالفين الدائمين إرادة يتم منعه من التحرير. بينما نقدر المساهمات ، يجب أن نطلب من جميع المساهمين فهم هذه السياسات والامتثال لها. شكرا لك. RockMagnetist (باحث زائر DCO) (نقاش) 03:10 ، 2 أكتوبر 2017 (UTC)

هذه المقالة بعنوان "وفرة العناصر الكيميائية". ألا يعتقد أحد أنه من غير الملائم إلى حد ما تضمين مخطط حول المادة المظلمة والطاقة المظلمة كأول رسم بياني؟ Include this in a subsection by all means, but an article about chemical elements should focus on chemical elements, should it not? --InvaderXan (talk) 16:52, 10 January 2018 (UTC)

أنا موافق. I moved this image to Dark matter. RockMagnetist(talk) 19:37, 10 January 2018 (UTC)

In the periodic table chart indicating biological requirements, there are four shades of green, which makes the chart somewhat harder to read than using more clearly distinct colors. Any ideas about how to improve the color scheme? One point that I would note is that about eight percent of men have red-green color blindness, which would mean that some combinations of red and green would not be much improvement from the current four shades of green for a significant number of users.

Is there reason enough for the current color scheme to discuss a change, or should I just go ahead and be bold?

—Steve98052 (talk) 23:32, 20 August 2018 (UTC) There is nothing inherently wrong with using different shades of the same color. The main thing is to communicate that this is a hierarchy of biological importance, so a sequential color scheme should be used. Here is a good example, part of a web site that offers color sequences based on research on perception. RockMagnetist(talk) 17:42, 21 August 2018 (UTC) The main thing you want to avoid is rainbow color schemes. RockMagnetist(talk) 17:43, 21 August 2018 (UTC) Fair point, but the specific four shades of green are quite indistinct on my screen. Maybe a different selection of shades would be an improvement. — Steve98052 (talk) 20:32, 21 August 2018 (UTC) As far as I am concerned, you are welcome to play with the color schemes. I tried an all-green one and didn't like it. RockMagnetist(talk) 16:03, 22 August 2018 (UTC) I have increased the difference between chromium and essentials slightly. Cause that's where it differed the least for me. --Jzandin (talk) 10:15, 18 January 2020 (UTC) That's an improvement. Interesting that chromium has its own color. RockMagnetist(talk) 21:25, 19 January 2020 (UTC)

I belatedly realized that this discussion should really be at Template talk:Periodic table (nutritional elements). We're discussing a template that is used in over 100 articles. I have transcluded this discussion over there so we can continue talking here. RockMagnetist(talk) 16:03, 22 August 2018 (UTC)

The section Mantle says "The mantle differs in elemental composition from the crust in having . significantly more iron"
But then lists iron at 5.8%, while the above section Crust lists the crust as having iron at 5.6%.
Could someone rectify or at least shed light on this inconsistency?
--RProgrammer (talk) 07:54, 9 July 2019 (UTC)

Clearly not true, and I will delete that sentence. Also, there is no source for the mantle numbers. There are different models for the elemental composition, and the numbers will depend on whether we're talking about the primitive, enriched or depleted mantle, not to mention upper and lower mantle. RockMagnetist(talk) 18:43, 27 April 2020 (UTC)r

It seems odd to focus on the human body and not on life in general. In particular, CHNOPS is a concept that is used for life in general, and does not represent the six most abundant elements in the human body. RockMagnetist(talk) 18:47, 27 April 2020 (UTC)

The description of iron-56 in this page contradicts the description on the Iron-56 page. I am sure the description on the iron-56 page is correct. In particular this page says

"Iron-56 is particularly common, since it is the most stable nuclide (in that it has the highest nuclear binding energy per nucleon)"

On the Iron-56 age it says

"Of all nuclides, iron-56 has the lowest mass per nucleon. With 8.8 MeV binding energy per nucleon, iron-56 is one of the most tightly bound nuclei.[1]

Nickel-62, a relatively rare isotope of nickel, has a higher nuclear binding energy per nucleon this is consistent with having a higher mass-per-nucleon because nickel-62 has a greater proportion of neutrons, which are slightly more massive than protons. (See the nickel-62 article for more)."

I was not confident enough of my understanding of this to try to correct the text in this section. Hope someone else can! Holland jon (talk) 18:34, 16 October 2020 (UTC)


This Is Where The 10 Most Common Elements In The Universe Come From

Atoms can link up to form molecules, including organic molecules and biological processes, in . [+] interstellar space as well as on planets. But this is only possible with heavy elements, which are only created once stars form.

Everything found on planet Earth is composed of the same ingredients: atoms.

The most current, up-to-date image showing the primary origin of each of the elements that occur . [+] naturally in the periodic table. Neutron star mergers, white dwarf collisions, and core-collapse supernovae may allow us to climb even higher than this table shows.

Jennifer Johnson ESA/NASA/AASNova

Found throughout the Universe, atoms naturally occur in over 80 varieties.

وفرة العناصر الموجودة في الكون اليوم ، كما تم قياسها في نظامنا الشمسي. Despite . [+] being the 3rd, 4th, and 5th lightest elements of all, the abundances of lithium, beryllium, and boron are far below all the other nearby elements in the periodic table.

MHz`as/Wikimedia Commons (image) K. Lodders, ApJ 591, 1220 (2003) (data)

But they're all created in unequal amounts here are our Universe's top 10 (by mass).

The first stars and galaxies in the Universe will be surrounded by neutral atoms of (mostly) . [+] hydrogen gas, which absorbs the starlight and slows any ejecta. The large masses and high temperatures of these early stars helps ionize the Universe, but until enough heavy elements are formed and recycled into future generations of stars and planets, life and potentially habitable planets are utterly impossible.

Nicole Rager Fuller / National Science Foundation

1.) Hydrogen. Created during the hot Big Bang but depleted by stellar fusion,

70% of the Universe remains hydrogen.

The pathway that protons and neutrons take in the early Universe to form the lightest elements and . [+] isotopes: deuterium, helium-3, and helium-4. The nucleon-to-photon ratio determines how many of each element and isotope existed after the Big Bang, with about 25% helium. Over 13.8 billion years of star formation, the helium percentage has now increased to

E. Siegel / Beyond The Galaxy

2.) Helium. About 28% is helium, with 25% formed in the Big Bang and 3% from stellar fusion.

Some rare galaxies exhibit a green glow thanks to the presence of doubly ionized oxygen. This . [+] requires UV light from stellar temperatures of 50,000 K and above. Oxygen is the 3rd most abundant element in the Universe: about 1% of all the atoms, by mass.

NASA, ESA, and W. Keel (University of Alabama, Tuscaloosa), of NGC 5972

3.) Oxygen. The most common (

1%) heavy element, oxygen arises from fusion in massive, pre-supernova stars.

The Sun, today, is very small compared to giants, but will grow to the size of Arcturus in its red . [+] giant phase, some 250 times its current size. Red giants fuse helium into carbon, which becomes the first element created purely in stars rather than in the Big Bang. Carbon is the 4th most abundant element in the Universe today.

English Wikipedia author Sakurambo

4.) Carbon. The first heavy element created by stars, carbon mostly originates within red giants.

Betelgeuse, a supergiant on the path to an eventual supernova, has given off large amounts of gas . [+] and dust over its history. Inside, it's fusing elements like carbon into heavier ones, producing neon as part of that chain reaction. When these stars go supernova, the neon is released back into the Universe.

ESO/P. KERVELLA/M. MONTARGÈS ET AL., ACKNOWLEDGEMENT: ERIC PANTIN

5.) Neon. Produced as an intermediate step between carbon and oxygen, neon is another pre-supernova element.

The classification system of stars by color and magnitude is very useful. By surveying our local . [+] region of the Universe, we find that only 5% of stars are as massive (or more) than our Sun is. More massive stars have additional reactions, like the CNO cycle and other avenues for the proton-proton chain, that dominate at higher temperatures. This produces the majority of the Universe's nitrogen.

Kieff/LucasVB of Wikimedia Commons / E. Siegel

6.) Nitrogen. Nitrogen arises from Sun-like stars in a fusion cycle that includes carbon and oxygen.

Artist's illustration (left) of the interior of a massive star in the final stages, pre-supernova, . [+] of silicon-burning in a shell surrounding the core. Other layers fuse other elements, a number of which dead-end in magnesium: the 7th most abundant element in the Universe.

NASA/CXC/M.Weiss X-ray: NASA/CXC/GSFC/U.Hwang & J.Laming

7.) Magnesium. Created by fusion processes in massive stars, magnesium is Earth's #4 element: behind iron, silicon and oxygen.

This image from NASA’s Chandra X-ray Observatory shows the location of different elements in the . [+] Cassiopeia A supernova remnant including silicon (red), sulfur (yellow), calcium (green) and iron (purple). Each of these elements produces X-rays within narrow energy ranges, allowing maps of their location to be created.

8.) Silicon. The final element to successfully fuse in pre-supernova stars, silicon is observed in supernova remnants.

Two different ways to make a Type Ia supernova: the accretion scenario (L) and the merger scenario . [+] (R). The merger scenario is responsible for the majority of many of the heavy elements in the Universe, including iron, which is the 9th most abundant element and the heaviest one to crack the top 10.

9.) Iron. Although it's vitally important for core-collapse supernovae, iron primarily originates from merging white dwarfs.

يبدو أن السديم ، المعروف رسميًا باسم Hen 2-104 ، له هيكلان متداخلان على شكل ساعة رملية. [+] تم نحتها بواسطة زوج من النجوم الملتفة في نظام ثنائي. يتكون الثنائي من نجم عملاق أحمر قديم ونجم محترق ، قزم أبيض. هذه الصورة عبارة عن مجموعة من الملاحظات المأخوذة بألوان مختلفة من الضوء تتوافق مع الغازات المتوهجة في السديم ، حيث يشير اللون الأحمر إلى الكبريت والأخضر يمثل الهيدروجين والبرتقالي يمثل النيتروجين والأزرق يمثل الأكسجين.

10.) Sulfur. Produced from both core-collapse supernovae and white dwarf mergers, sulfur rounds out the Universe's top 10 elements.

The elements of the periodic table, and where they originate, are detailed in this image above. . [+] While most elements originate primarily in supernovae or merging neutron stars, many vitally important elements are created, in part or even mostly, in planetary nebulae, which do not arise from the first generation of stars.


10 Most Abundant Elements In Earth's Crust

% Abundance of elements in Earth's Crust.

1. Oxygen (O)

One of the most prominent and important elements that make up the crust of the earth is Oxygen. Oxygen is the most abundant element in the Earth’s crust, at 461,000 parts per million. This means it makes up roughly 46% of the Earth’s crust. Within the universe at large, Oxygen ranks number three in abundance. Oxygen makes up 21% of the Earth’s atmosphere and 90% of the mass of water. It is arguably the most important element to life on Earth, and indeed it comprises roughly two thirds of the human body’s components. Oxygen is an element which is highly reactive and also easily combines with other elements. Because of this, oxygen is found in a large number of common compounds both on Earth and in the crust, specifically. In the Earth’s crust, there is a great deal silicate, which is formed from silicon and oxygen. Oxygen also pairs with iron to create iron ore and various iron compounds which make up much of the Earth’s crust. Liquid oxygen is highly combustible and used as a fuel, while oxygen and acetylene creates a flame hot enough for welding and metal melting. Even more than this, most organic life on earth requires oxygen for survival. It is one of the main components in most living things.

2. Silicon (Si)

As mentioned in the case of silicate, silicon is also a prominent element found in the Earth’s crust. It makes up some 28% of the crust, and can be found in a wide variety of minerals and elemental compounds, usually in conjunction with oxygen. Silicon dioxide is one of the most common of these compounds, and is composed of silicon and oxygen. Silicon dioxide is the main component of many types of hard crystalline rocks such as quartz, amethyst, opal and rock crystal. Silicon Dioxide is also what most sand is made out of, and a large part of the reason it is so commonly found in the earth’s crust. Sand is mostly made up of silicon based minerals and rocks. Silicon is also used in a variety of human made products such as most electronics, and microchips as well as glass products and bricks.

3. Aluminum (Al)

Aluminum, third on the list of most abundant elements, comprises roughly 8% of the Earth’s crust, and is actually the most abundant metal in the crust. Though it is the most commonly found metal, it is always found in compound form, never in its raw state. The most commonly found compounds are potassium aluminum sulphate, and aluminium oxide.

4. Iron (Fe)

Approximately 5% of the Earth’s crust is iron. Iron is a very important element on Earth, and it actually makes up the majority of the Earth’s core. Also, due to its abundance, it has been used by humans for thousands of years, even lending itself to the naming of an Era in the Iron Age. Though humans have developed greatly since the Iron Age, iron is still a prominently used metal in modern times. Iron and carbon combine to make steel, one of the most used metals in everything from small household items to bridges and buildings. Iron is also important to organic life. It is a key part of human blood, and is a component in chlorophyll in plants.

5. Calcium (Ca)

Calcium accounts for around 4% of the Earth’s crust. Though calcium is usually affiliated with human growth in relation to bones and development, calcium is also readily found in the Earth in various compound forms and is often found in combination with oxygen or water. Calcium carbonate is also a common compound, and can be found in a variety of rock types such as marble, chalk and limestone, as well as shells and pearls.

6. Sodium (Na)

At roughly 2.3% of the Earth’s crust, Sodium ranks number 6 on the list of most abundant elements. Like many of the elements on this list, it is never found free in nature, but rather in compound form. It is also a highly reactive element when in its isolated form. For humans, sodium is often most associated with rock salt - sodium chloride. As it is very water soluble, sodium is one of the most common dissolved elements found in the ocean, and indeed saltwater bodies often produce sodium chloride, or salt deposits especially where the body of water has dried up. Sodium is also an essential element for animals and humans, and help organic life maintain adequate fluid balance which in turn effects nerves and muscle fibres.

7. Magnesium (Mg)

Magnesium is the 7th most common element in the Earth's crust with an abundance of about 2%. The metal does not occur as a free element but in combination with other elements like oxygen, calcium, and carbon. Dolomite is an example of a mineral containing magnesium.

8. Potassium (K)

Approximately 2% of the Earth’s crust is potassium. It is not an element that is found in its solitary form in nature, but is in a number of compounds found freely within the earth. Its pure form is highly reactive to both oxygen and hydrogen, meaning it can ignite when in water or open air. Naturally, potassium can be found in potash and various minerals such as carnality, sylvite or polyhalite. The most common potassium compound is potassium chloride which is used in fertilizers and the like, and potassium carbonate which is used for soaps and certain types of glass.

9. Titanium (Ti)

Titanium can be found in minerals such as rutile, ilmenite and sphene, which can be found in the Earth’s crust. At 0.6 % of the Earth crust’s make up, it is far less abundant than the elements which hold spots one through eight on the list. Still, it is an important element and is known for being both extremely strong, and very light. Because of this it is used in a variety of ways by humans, for everything from airplanes to artificial human joints.

10. Hydrogen (H)

Hydrogen is actually the most abundant element in the known universe, but it only makes number ten with regards to elements in the Earth’s crust as it is most commonly found as a gas. Hydrogen has many compounds which are readily found on Earth both in nature and in human made uses. Hydrogen is of course a key component in water, H2O, but is also in the common compounds ammonia, methane, hydrogen peroxide and even sugar, all of which are readily used by humans.


Did you always want to learn how the universe works? Read our 30-article Basics of Astrophysics series absolutely free of cost. From the popular topics such as stars, galaxies, and black holes to the detailed concepts of the subject like the concept of magnitude, the Hertzsprung Russell diagram, redshift, etc., there is something for everyone in this series. All the articles are given here. Happy reading!

39 thoughts on &ldquoThe Woman Who Wrote The ‘Most Brilliant Ph.D. Thesis In Astronomy’&rdquo

Thank you, never knew or heard about her and just used to take her work (stars components) for granted. Now everytime I see or think of stars I’ll recall Cecilia

رائع.
Amazing
A brilliant lady with lot of enthusiasm

PLEASE DO A SIMILAR BIO-COMMENT ON BARBARA MCCLINTOCK. A SPUNKY SCIENTIST IF EVER WAS ONE.

Beautifully done article. The pages of history are filled with stories of women who contributed so much and received so little recognition. Thank you for sharing this remarkable story…. )

Women have to carry triple burden in their path to become successful scientists.
I am grateful to the author bringing her stellar work on stellar brightness to our notice.

Finally have got a blog which is truly mind blowing. Thanks for sharing such good staffs.

Awesome article. Such an inspirational story to all humans.

Wow, i never hered her name even. But i studied her theses legacies so many times. She was so brilliant .

Those who are passionate about engineering and science will do it regardless of whether they are male or female. The woman in engineering the women in science , There are numerous such initiatives. But there is no program talking about men in nursing or men in medicine or men in Human Resource management. Nursing, medicine, and human resources are predominantly dominated by women. Because it is a scientifically proven fact based on the data by psychiatrist and by social scientist who conducted the experiment with millions of people across the cultures that men are interested in things (hence engineering) and woman are interested in people.

“ Equality of opportunity “ for everyone (woma) say in engineering and science is respectable fact. And in most of the western Europe in countries and USA there is equality of opportunity for women. But forcing “equal outcome” that we must have women in Engineering we must have women in science Is something which is not simply wrong but deplorable. This comes at the cost of competence, passion and interest sometimes.

This Indicates that force fitting anyone in something which they don’t like is not in a good idea. And those women who are passionate about something will do it regardless of any affirmative action programmes.

You mention that women are in medicine. That is only recently true. Historically medicine was dominated by men. I am a retired nurse and am very happy that more men are now in nursing and lots of women are now doctors. Women can now be in the building trades and be fire fighters and do police work. Lots of women are now attorneys. Many opportunities for women that didn’t used to exist. When I was young, women could be secretaries, nurses or teachers.

Very good article that inspires every woman. Read about her contributions in astronomy but didn’t knew her. Great article . being a physics Lecturer I feel proud and it’s more proud of being a Woman ?


Scientific Context

In the early 1920s, the prevailing view about the composition of stars was that they were essentially composed of the same elements existing on Earth, just many times hotter. One of the more prominent supporters of this view at the time was Princeton astronomy Professor Henry Norris Russell. Russell would later write a paper rejecting his earlier views on the topic, supporting the now-accepted conclusion that stars were primarily made of hydrogen.

Payne-Gaposchkin, while working at the influential Harvard College Observatory, wrote a 1925 doctoral dissertation on the composition of stellar atmospheres. During the course of this work, some of her data challenged the prevailing view about the composition of stars, suggesting they contained orders of magnitude more hydrogen (and to a lesser extent helium) than any other elements. Russell, who served as one of her outside thesis mentors, suggested that her result stemmed from a problem with the physical theory she had employed and could not actually indicate the massive level of hydrogen and helium in stars her data implied. As described by Smithsonian Space Historian David Devorkin:

We know that her initial findings showed that hydrogen and helium were orders of magnitude more abundant in stellar atmospheres than the rest of the elements she examined. When Russell found this conclusion in her draft, he figured that something was amiss with the theory.

In fact, Russell’s own graduate student, Donald Menzel, had already found similar evidence of anomalously high levels of hydrogen in stars. Russell had rejected those findings as well, but described Payne-Gaposchkin’s work as displaying a “very much more serious discrepancy.” The result of this criticism, as described in a review of her autobiography in Science magazine, was that she significantly downplayed immensely important results:

The emerging view of the atom and the uncertain chemical origins of Earth, Sun, and stars were united in one thesis, in which Payne-Gaposchkin brilliantly demonstrated that all stars had nearly constant compositions. In addition, she found that stellar atmospheres showed enormously larger amounts of hydrogen and helium compared with abundances found in meteorites. Her superiors held a conservative view, however, and she wrote in her thesis that “the enormous abundance derived … is almost certainly not real,” thus bowing to authority and doubting her own remarkable results.

Later, after Payne-Goposchkin had moved on to other astronomical topics, Russell would confirm her then-disputed findings. Though he cited Payne-Gaposchkin’s work in that paper, much of the popular credit for that discovery at the time went to him and other male scientists. The conclusions that all stars are primarily composed of hydrogen allowed scientists to determine that hydrogen is the most abundant element in the universe, as alluded to in the viral post.


Background

The structure of the carbon atom allows for chemical bonding with up to four other atoms, which makes possible the vast array of chemical arrangements in organic molecules. All life on Earth depends on organic molecules, the primary components of which are also some of the most abundant elements in the universe: carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, sulfur, and phosphorus.

Naturally occurring elements are produced in the cores of stars by a process known as nucleosynthesis. Just after the Big Bang, when the universe was very young, the only elements present were hydrogen, helium, and a trace amount of lithium. As stars formed and nuclear fusion ignited within their cores, other elements were created. These elements are all lighter than iron, and include carbon, oxygen, and nitrogen. As low-mass stars neared the ends of their lives, they lost their outer layers into space where the material became the interstellar medium -- the gas and dust between stars. Before the outer layers were expelled, convection enriched them by "dredging up" chemical elements from stellar interiors. It is thought that the majority of the carbon in the universe comes from this phase of stellar evolution. Elements heavier than iron were created in the much more dramatic endings of high-mass stars. The cataclysmic explosions of these supernovae created the intense conditions needed to form the heaviest elements, which were then also dispersed into the interstellar medium.

The interstellar medium is recycled to form new stars and planets. And because the relative abundances of the elements are the same throughout the universe, all planets, moons, asteroids, and comets should have the same basic ingredients available to them. In fact, observations of other stars and galaxies have shown similar chemical abundances: 98% of the mass is hydrogen and helium, and all other elements compose the remaining 2%. That 2% may not seem like much, but it is enough to create all living things on Earth. One of the most common of the remaining elements is carbon -- and organic molecules have even been observed in interstellar clouds and found in comets and meteorites.

While it is still not clear how life on Earth originated from basic organic molecules, the fact is that life exists. If basic organic molecules were able to create life on Earth, and they are available elsewhere in the universe, it is not unreasonable to wonder if life has also developed elsewhere.


What is dark energy?

Dark energy is energy that believed to be causing the universe to expand at an increasing rate. Like with dark matter, the “dark” implies that we can’t see it, though we know it must be there. How do we know it’s there? It’s pretty complicated, but in simple terms, we’ve been able to observe distances between objects and see how space expands at a fast pace, which it wouldn’t be able to do without some sort of energy out there pushing them apart. We know that dark energy exists as a result of two separate teams in Hawaii reaching the same conclusion after a massive set of studies watching the movement of Type 1a supernovae in 1998. Since then, more and more evidence has piled up for the so-called “runaway universe.”

In a nutshell, the universe’s expansion is not slowing down after the big bang, as one would assume, but speeding up at a faster and faster rate, and we don’t know why. It’s one of those things where the more we study it, the more interesting and mysterious it gets.

People assume that because both dark energy and dark matter have the word “dark” in the name, they must be related. That isn’t necessarily the case. They don’t appear to be related in any way, as of now. There are big differences between dark matter vs. dark energy: Dark matter behaves like unseen matter, pulling on galaxies and affecting certain areas of the sky that we can see, and dark energy is a force pushing matter apart.

It’s pretty incredible that we don’t really understand what makes up 95% of the universe!


What is the Universe’s third most common element?

“It is the function of science to discover the existence of a general reign of order in nature and to find the causes governing this order. And this refers in equal measure to the relations of man — social and political — and to the entire universe as a whole.” -Dmitri Mendeleev

In the earliest stages of the Universe, it was too hot to form neutral atoms or even atomic nuclei, as they’d immediately be blasted apart by a collision. By time the Universe had expanded and cooled enough that we could form stable nuclei, things were sparse enough that we wound up with 75% hydrogen, 25% helium and just 0.0000001% lithium, with nothing stable beyond that. For tens of millions of years, that’s all the Universe would know, but once we started forming stars, all of that would change.

Today, the Universe is still overwhelmingly hydrogen and helium, but there’s a new #3 in town, and lithium is nowhere close to it. The moment the first star is born, some 50-to-100 million years after the Big Bang, copious amounts of hydrogen start fusing into helium. The percentages of elements in the Universe start tipping away from light elements and towards heavier ones. But if we’re looking for the third most common element, we need to look to the most massive stars: the ones more than about eight times as massive as our Sun.

They burn through that hydrogen fuel very quickly, taking just a few million years to run out of hydrogen in their cores. Once the core is made entirely of helium, it contracts down and starts fusing three helium nuclei into carbon! It only takes approximately a trillion (10¹²) of these heavy stars existing in the entire Universe (which forms about 10²² stars in the first few hundred million years) for lithium to be defeated.

For a very brief amount of time, carbon takes over for lithium as the third most common element in the Universe, but it doesn’t last. You might think carbon will reign forever, since stars fuse elements in onion-like layers. Helium fuses into carbon, then at higher temperatures (and later times), carbon fuses into oxygen, oxygen fuses into silicon and sulphur, and silicon finally fuses into iron. At the very end of the chain, iron can fuse into nothing else, so the core implodes and the star goes supernova.

These supernovae, the steps leading up to them and even their aftermaths, enrich the Universe with all the outer layers of the star, which returns hydrogen, helium, carbon, oxygen, silicon, and all the heavier elements formed through a few other processes:

  • slow neutron capture (the s-process), building elements up sequentially,
  • the fusion of helium nuclei with heavier elements (creating neon, magnesium, argon, calcium, and so on), and
  • fast neutron capture (the r-process), creating elements all the way up to uranium and even beyond.

But we don’t even have just this single generation of stars: we have many. The star systems that are created today are primarily built out of not only the pristine hydrogen and helium, but the leftovers from previous generations. This is important, because without that, we’d never get rocky planets, only gas giants of hydrogen and helium, exclusively!

Over billions of years, the process of star formation and star death repeats itself, although with progressively more and more enriched ingredients. Now, instead of simply fusing hydrogen into helium, massive stars fuse hydrogen in what’s known as the C-N-O cycle, leveling out the amounts of carbon and oxygen (with somewhat less nitrogen) over time.

Additionally, when stars undergo helium fusion to create carbon, it’s very easy to get an extra helium atom in there to form oxygen (and to even add another helium to the oxygen to form neon), something even our paltry Sun will do during the red giant phase.

But there’s one killer move that stars have that makes carbon a loser in the cosmic equation: when a star is massive enough to initiate carbon fusion — a requirement for generating a type II supernova — the process that turns carbon into oxygen goes almost to full completion, creating significantly more oxygen than carbon by time the star is ready to explode.

When we look at supernova remnants and planetary nebulae — the remnants of very massive stars and sun-like stars, respectively — we find that oxygen outmasses and outnumbers carbon in each and every case. We also find that none of the other, heavier elements come close!

Yes, hydrogen is still #1 by a wide margin, and helium is #2 by a very large amount as well. But of the remaining elements, oxygen is a strong #3, followed by carbon at #4, then neon at #5, nitrogen at #6, magnesium at #7, silicon at #8, iron at #9, and sulphur rounding out the top 10. Lithium? It’s down at about #30 by today.

What will the far future hold? Over long enough time periods, periods that are at least thousands (and probably more like millions) of times the present age of the Universe, stars will continue to form until the fuel is either ejected into intergalactic space, or until its completely burned as far as it can go. When this occurs, helium might finally overtake hydrogen as the most abundant element, or hydrogen may stay #1 if enough of it remains isolated from fusion reactions. Oxygen and carbon will continue to rise in abundance as well, and it’s possible that if things work out just right, one of them will crack the top two.

The most important thing is to stick around, because the Universe is still changing! Oxygen is the third most abundant element in the Universe today, and in the very, very far future, may even have the opportunity to rise further as hydrogen (and then possibly helium) falls from its perch. Every time you breathe in and feel satisfied, thank all the stars that lived before us: they’re the only reason we have oxygen at all!


What’s the third most common element?

The Universe was 99.999999% Hydrogen and Helium after the Big Bang. Billions of years later, there’s a new contender in town.

“When it comes to atoms, language can be used only as in poetry. The poet, too, is not nearly so concerned with describing facts as with creating images.” -Niels Bohr

One of the most remarkable facts of existence is that everything material we’ve ever touched, seen, or interacted with is made up of the same two things: atomic nuclei, which are positively charged, and electrons, which are negatively charged. The way these atoms interact with each other — the ways they push-and-pull against each other, bond together and create new, stable energy states — is literally responsible for the world around us.

While it’s the quantum and electromagnetic properties of these atoms that enable our Universe to exist exactly as it is, it’s important to realize that the Universe didn’t start out with all the ingredients necessary to create what we know today. In order to achieve these various bond structures, in order to build complex molecules which make up the building blocks of all we perceive, we needed a huge variety of atoms. Not just a large number, mind you, but atoms that show a great diversity in type, or in the number of protons present in their atomic nucleus.

Our very bodies themselves require elements like carbon, nitrogen, oxygen, phosphorous, calcium and iron, none of which existed when the Universe was first created. Our Earth itself requires silicon and a myriad of other heavy elements, going all the way up the periodic table to the heaviest naturally occurring ones we find: Uranium and even trace amounts of Plutonium.

In fact, all the worlds in our Solar System show signs of these heavy elements in the periodic table, with some

90 or so found before humans started creating ones that don’t occur without our intervention. Yet back in the very early stages of the Universe — before humans, before there was life, before there was our Solar System, before there were rocky planets or even the very first stars — all we had was a hot, ionized sea of protons, neutrons and electrons.

This young, ultra-energetic Universe was expanding and cooling, and eventually reached the point where you could fuse protons and neutrons without them immediately being blasted apart.

After a chain reaction, we wound up with a Universe that was — by number of nuclei — about 92% hydrogen, 8% helium, about 0.00000001% lithium, and maybe 10^-19 parts beryllium.

In order to cool enough to form deuterium, the first (but precarious) step in the chain reaction to build heavier elements, the Universe has to cool a lot. By time it gets to those (relatively) low temperatures and densities, you can’t build anything heavier than helium except in tiny, trace amounts. For a brief time, then, lithium, the third element in the periodic table, is the third most common element in the Universe.

Pathetic! But once you start forming stars, all of that changes.

The moment the first star is born, some 50-to-100 million years after the Big Bang, copious amounts of hydrogen start fusing into helium. But even more importantly, the most massive stars (the ones more than about 8 times as massive as our Sun) burn through that fuel very quickly, in just a few million years themselves. Once they run out of hydrogen in their cores, that helium core contracts down and starts fusing three helium nuclei into carbon! It only takes approximately a trillion of these heavy stars existing in the entire Universe for lithium to be defeated.

But will it be carbon that breaks the record? You might think so, since stars fuse elements in onion-like layers. Helium fuses into carbon, then at higher temperatures (and later times), carbon fuses into oxygen, oxygen fuses into silicon and sulphur, and silicon finally fuses into iron. At the very end of the chain, iron can fuse into nothing else, so the core implodes and the star goes supernova.

This enriches the Universe with all the outer layers of the star, including the return of hydrogen, helium, carbon, oxygen, silicon, and all the elements formed through the other processes:

  • slow neutron capture (the s-process), building elements up sequentially,
  • the fusion of helium nuclei with heavier elements (creating neon, magnesium, argon, calcium, and so on), and
  • fast neutron capture (the r-process), creating elements all the way up to uranium and even beyond.

Over many generations of stars, this process repeats itself, except this time it starts with the enriched ingredients. Instead of simply fusing hydrogen into helium, massive stars fuse hydrogen in what’s known as the C-N-O cycle, leveling out the amounts of carbon and oxygen (with somewhat less nitrogen) over time.

When stars undergo helium fusion to create carbon, it’s very easy to get an extra helium atom in there to form oxygen (and to even add another helium to the oxygen to form neon), something even our paltry Sun will do during the red giant phase.

And when a star is massive enough to begin burning carbon into oxygen, that process goes almost to full completion, creating significantly more oxygen than there was carbon.

When we look at supernova remnants and planetary nebulae — the remnants of very massive stars and sun-like stars, respectively — we find that oxygen outmasses and outnumbers carbon in all cases. We أيضا find that none of the other, heavier elements come close!

These three processes, combined with the lifetime of the Universe and the duration that stars have been living teaches us that oxygen is the third most abundant element in the Universe. But it’s still بعيد behind both helium and hydrogen. (Don’t be fooled by optical illusions, either iron is no higher than silicon in the graph below!)

Over long enough time periods, periods that are at least thousands (and probably more like millions) of times the present age of the Universe, helium might finally overtake hydrogen as the most abundant element, as fusion may eventually run to some sort of completion. As we go to extraordinary long timescales, the matter that doesn’t get ejected from our galaxy may wind up fusing together, over and over, so that carbon and oxygen might wind up someday surpassing even helium one never knows, although simulations indicate this is possible.

At the present, here’s where each of the individual elements بالدرجة الأولى come from.

So stick around, because the Universe is still changing! Oxygen is the third most abundant element in the Universe today, and in the very, very far future, may even have the opportunity to rise further as hydrogen (and then possibly helium) falls from its perch. Every time you breathe in and feel satisfied, thank all the stars that lived before us: they’re the only reason we have oxygen at all!


شاهد الفيديو: الحلقة 15: 118 معلومة فريدة حول كل عنصر من الجدول الدوري. الجزء-1 (ديسمبر 2021).