Warum schweben so viele Steine ​​im weiten Universum? Wie viele Planeten bestehen aus Gestein?

Dieser Artikel basiert auf der Beantwortung einer Frage von Internetnutzern: Die meisten Planeten im Universum bestehen aus Stein, daher stellt sich die Frage, woher diese Steine ​​kommen.

Das Argument für diese Frage selbst ist falsch, daher hat das sogenannte „dann stellt sich die Frage“ nichts mit dem vorherigen Argument zu tun.

Die Frage „Jetzt kommt also die Frage“ basiert auf der Erkenntnis, dass „die meisten Planeten aus Gestein bestehen“. Es handelt sich lediglich um eine Schlussfolgerung ohne jede Grundlage, daher ist das daraus resultierende „Problem“ unklar.

Um solche Missverständnisse auszuräumen, wollen wir hier über einige grundlegende Dinge des gesunden Menschenverstands sprechen.

Erstens bestehen die meisten Planeten nicht aus Gestein.

Nehmen wir zum Beispiel das Sonnensystem. Es gibt 8 große Planeten, von denen 4 terrestrische Planeten sind, also Planeten mit einer festen Gesteinsschale. Sie sind von der Sonne nah bis zur Sonne fern angeordnet: Merkur, Venus, Erde und Mars. Zusätzlich zu diesen Planeten mit Gesteinshülle gibt es vier Jupiterplaneten, also Planeten, die hauptsächlich aus Gas bestehen. Sie liegen alle außerhalb der Umlaufbahn des Mars und sind von nah nach fern angeordnet: Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.

Dies zeigt, dass selbst im Sonnensystem nicht alle Planeten aus Gestein bestehen. Zahlenmäßig steht es 4:4 unentschieden. Aber wie steht es um die Qualität? Die Gesteinsplaneten werden von den Riesen in den Schatten gestellt. Die Gesamtmasse der vier terrestrischen Planeten ist nicht so groß wie die des kleinsten dieser Gasplaneten.

Der kleinste Jupiterplanet ist Uranus mit einer Masse von 8,681*10^25 kg; Die Massen der vier terrestrischen Planeten betragen: Merkur etwa 3,3011*10^23 kg, Venus etwa 4,8675*10^24 kg, Erde etwa 5,97237*10^24 kg und Mars etwa 6,4171*10^23 kg. Die Gesamtmasse der vier terrestrischen Planeten, mit der Erde als größtem, beträgt nur etwa 1,18*10^25kg, was nur etwa 13,6% der Masse des Uranus entspricht.

Die Gesamtmasse der vier Jupiterplaneten beträgt etwa 2,65576*10^27kg, was dem 225-fachen der Gesamtmasse der vier terrestrischen Planeten entspricht. Unter ihnen ist Jupiter der größte Planet im Sonnensystem, mit einer Masse, die 318-mal so groß ist wie die der Erde und 2,5-mal so groß wie die Masse aller Planeten zusammen. Im Sonnensystem macht die Sonne, ein Plasmagasplanet, 99,86 % der Gesamtmasse aus, Jupiter hat einen Anteil von 0,1 % der Gesamtmasse des Sonnensystems und die Erde hat nur einen Anteil von 0,0003 % der Masse des gesamten Sonnensystems.

Gibt es Gestein zwischen den Jupiterplaneten?

Natürlich, aber nicht viele.

Ein Jupiterplanet oder Gasplanet ist ein Planet, der keine feste Oberfläche hat und in seinem Inneren einen felsigen Kern besitzt. Dieser Kern ist jedoch relativ klein, im Allgemeinen etwa ein- bis dreimal so groß wie der Durchmesser der Erde, und macht nur einen sehr kleinen Teil der Masse des Gasplaneten aus. Die Gasplaneten befinden sich von der Atmosphäre bis zum inneren Kern nicht vollständig in einem gasförmigen Zustand, da diese Planeten über eine enorme Masse und ein enormes Volumen verfügen. Während die Atmosphäre immer tiefer in den Kern eindringt, wird der Druck immer größer und die Temperatur immer höher. Bei dieser hohen Temperatur und diesem hohen Druck verwandelt sich das Gas auch in einen flüssigen oder metallischen Zustand.

Der Radius des Jupiters beträgt etwa 70.000 Kilometer. Über dem Kern des Jupiters befindet sich metallischer Wasserstoff mit einer Dicke von mehreren zehntausend Kilometern und darüber flüssiger Wasserstoff mit einer Dicke von mehreren zehntausend Kilometern. Seine Kerntemperatur beträgt bis zu 30.000 °C; das Innere des Saturn ähnelt dem des Jupiter; Tief in der Atmosphäre von Uranus und Neptun gibt es Ozeane aus Methan-Wasser-Eis und Diamant-Ozeane. Diese Substanzen sind extrem dicht und heiß, auch wenn sie in flüssiger Form unter hohem Druck stehen.

Daher stellen Gesteinsplaneten im Universum nur eine sehr kleine Minderheit dar.

Unter den Satelliten der Jupiterplaneten und des weit von der Sonne entfernten Kuipergürtels befinden sich viele Planeten aufgrund extrem niedriger Temperaturen in einem eisigen Zustand. Beispielsweise sind Europa, Tethys, Pluto usw. allesamt Eisbälle, die mit einer dicken Eisschicht bedeckt sind. Aber bei diesen Eisarten handelt es sich nicht unbedingt ausschließlich um Wassereis. So sind beispielsweise die Oberflächenebenen von Pluto zu über 98 % mit Stickstoffeis bedeckt, das Spuren von Methan und Kohlenmonoxid enthält.

Daher bestehen nicht nur Planeten, sondern auch Satelliten und Asteroiden aus sehr wenig Gestein. Dies hängt mit der Häufigkeit der Elemente im Universum zusammen. Im gesamten Universum machen Wasserstoff und Helium mehr als 98 % aus, andere schwere Elemente machen nur etwas mehr als 1 % aus. Dies legt fest, dass die Zusammensetzung der Himmelskörper im Universum aufgrund schwerer Elemente sehr gering ist.

Sterne sind die Mutter aller Elemente

Alle Materie besteht aus Elementen, daher müssen wir darüber sprechen, woher die Elemente im Universum kommen. Heute weiß man, dass es in unserem Universum 118 Elemente gibt, die alle durch den Prozess der Sternentwicklung entstehen.

Als der Urknall begann, gab es nur Energie, keine Elemente. Alle Elemente werden nun aus Energie umgewandelt und entsprechen dabei strikt der Beschreibung und Berechnung der Masse-Energie-Gleichung von Einstein. Gleich nach dem Urknall begann sich Materie zu bilden, doch aufgrund der extrem hohen Temperatur und Dichte konnten nur einige Grundteilchen allmählich entstehen, Atome konnten nicht gebildet werden.

Erst 380.000 Jahre nach dem Urknall dehnte sich das Universum aus und kühlte ab, und die Temperatur sank unter 3.000 K. Anschließend entkoppelten sich elektromagnetische Wellen (oder „Licht“) vom Universum mit seinen hohen Temperaturen und seiner hohen Dichte, und das Universum begann, transparent und beobachtbar zu werden. Die heute beobachtete kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung wurde damals emittiert.

Zu dieser Zeit begann sich endlich die Grundlage aller Materie zu bilden – neutrale Atome. Damals konnten jedoch nur die leichtesten und einfachsten Elemente hergestellt werden, nämlich Wasserstoff und Helium, die Elemente mit den Nummern 1 und 2 im Periodensystem, sowie eine sehr kleine Menge des Elements Nummer 3, Lithium. Die aus diesen Elementen zusammengesetzten Teilchen schweben im Universum, rücken unter dem Einfluss der Schwerkraft näher zusammen und bilden nach und nach den ursprünglichen Nebel.

Unter dem Einfluss der Schwerkraft schrumpften diese Nebel immer weiter und in ihnen wurden die ersten Sterne geboren. Anschließend tauchten weiterhin Sterne im Universum auf und das Universum füllte sich mit Sternen. Sterne sammelten sich zu Galaxien (manche nennen sie kosmische Inseln) und allmählich nahm das Universum die Form an, die wir heute sehen.

Sterne sind Kugeln aus Plasma, die Licht und Wärme abgeben. Ihre enorme Masse erzeugt einen enormen Zentripetaldruck, der zu hohem Druck und hoher Temperatur im Kern führt, was wiederum die Kernfusion von Wasserstoff anregt. Sterne bilden durch Kernfusion kontinuierlich schwerere Elemente, beispielsweise von Wasserstoff zu Helium und dann zu Beryllium, Bor, Kohlenstoff usw. Die Temperatur und der Druck von Sternen mit kleiner und mittlerer Masse können hier nur enden.

Im Kern eines massereichen Sterns herrschen extrem hohe Temperaturen und Drücke, was die Kernfusion schwererer Elemente anregt. Dabei entstehen Stickstoff, Sauerstoff, Fluor, Neon, Natrium, Magnesium, Silizium, Phosphor, Schwefel, Kalzium und andere schwerere Elemente, bis hin zu Eisen, dem 26. Element.

Egal wie groß ein Stern ist, durch Kernfusion in seinem Kern kann nur das schwerste Element entstehen: Eisen. Das Warum ist eine lange Geschichte, die in der Vergangenheit schon oft erklärt wurde, daher werde ich hier nicht ins Detail gehen.

Woher kommen Elemente, die schwerer als Eisen sind?

Wenn im Universum keine gewaltigeren Ereignisse stattfänden, bestünde in unserer Welt nur noch 26 Elemente. Obwohl Kalzium und Silizium, die Elemente zur Herstellung von Steinen, damals bereits verfügbar waren, bestehen alle Lebewesen auf der Erde aus Dutzenden oder Hunderten von Elementen. Ohne die nachfolgende Entstehung schwerer Elemente wäre Leben nicht möglich gewesen und es hätte keine Menschen wie uns gegeben, die das Universum beobachten und kommentieren.

Glücklicherweise gibt es im Universum Ereignisse wie Supernova-Explosionen und Kollisionen massiver, dichter Himmelskörper. Diese Ereignisse können zu noch höherem Druck und noch höheren Temperaturen führen. Auf diese Weise entstehen bei diesen extremen kosmischen Ereignissen 92 Elemente über Eisen.

Die durch diese extremen Ereignisse erzeugten Elemente ziehen sich im Universum an, kollidieren und verdichten sich miteinander und bilden verschiedene kosmische Körper, darunter Gestein, Eis, Eisen, Gold usw. Natürlich handelt es sich bei diesen Substanzen häufig nicht um reine Einzelstoffe, sondern um Mischungen oder Verbindungen.

Dies ist der Ursprung der Steine ​​im Universum und der Ursprung der Erde.

Das Sonnensystem entstand nicht in einem reinen Urnebel

Aus der vorherigen Einführung wissen wir, dass die Elemente im Urnebel des Universums nur Wasserstoff und Helium sowie sehr geringe Mengen Lithium sind. Das Sonnensystem hat eine komplexe Zusammensetzung und enthält alle 118 Elemente des Universums. Daher ist es unmöglich, dass es aus einem so unberührten und reinen Nebel entstanden ist.

Nebel sind die Mutter der Sterne und alle Sternensysteme sind in riesigen Nebelhaufen von Lichtjahren Größe zusammengefasst. Aus der Entstehung und dem Ursprung der kosmischen Elemente können wir schließen, dass das Sonnensystem nicht aus einem Urnebel entstanden ist, der nur aus Wasserstoff und Helium besteht. Wenn es nur die Elemente Wasserstoff und Helium gäbe, gäbe es keine Erde und schon gar kein Leben.

Daher ist die Wissenschaft zu dem Schluss gekommen, dass das Sonnensystem aus einem regenerierten Nebel entstanden ist, der durch die erneute Kondensation von Elementarteilchen gebildet wurde, die aufgrund extremer Ereignisse wie Supernova-Explosionen oder Kollisionen massereicher Himmelskörper in den Weltraum getrieben waren. Darüber hinaus ist es wahrscheinlich, dass sich derartige Explosionen vor der Entstehung des Sonnensystems bereits mehrfach ereignet haben.

Zu Beginn der Entstehung eines jeden Sternensystems entsteht bei der Entstehung von Sternen ein enormer Strahlungsdruck bzw. Sternwind. Diese starken Sternwinde werden nahegelegene interstellare Materie wegblasen. Die leichtere Materie wird weiter geblasen, während die schwerere Materie nicht weit genug geblasen wird.

Daher bestehen die verschiedenen Planeten im Sonnensystem, die sich in der Nähe der Sonne befinden, auch innere Planeten genannt, aus schwereren Materialien, die nicht vom Sonnenwind weggeblasen werden und als Gesteinsplaneten erscheinen; Die weiter außen gelegenen Planeten bestehen hauptsächlich aus leichteren Elementen, die vom Sonnenwind weggeblasen werden und als Gasplaneten erscheinen.

Nachdem ich so viel gesagt habe, frage ich mich, ob die Zweifel derjenigen, die diese Fragen haben, ausgeräumt wurden? Wenn Sie Fragen haben, hinterlassen Sie bitte eine Nachricht zur Diskussion. Vielen Dank fürs Lesen.

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