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[转帖文章] 太阳系星球都应该归为“氧星球”

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索理客 发表于 2010-10-6 18:17 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国–江苏–南京 电信

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本帖最后由 sonic5188 于 2010-10-6 18:47 编辑

太阳系的星球除了类木气态巨型外,大部分是氧元素占据了优势,如果可以如下归类的话:
类地行星基本上都是“氧星球”类型之一,硅铁基氧星球,甚至包括月球
少数大卫星,如木卫一,表面富含硫但核心是硅和金属元素的氧化物,可算硫基氧星球
木卫二、木卫三、土卫1到4、天卫1到四、海卫一等冰卫星则是 氢硅基氧星球
至于泰坦则仍然是氢硅基氧星球,算然碳和氢在表面占据了优势,但核心仍然是冰和硅酸盐
类冥矮行星核心是冰,属于氢基氧星球,但可能表面富含氮元素

以下表是地球、太阳系(包括太阳)和宇宙的元素丰度表,数据来源维基英文http://en.wikipedia.org/wiki/Earth

地球元素
元素符号原子量质量比重(%)相对摩尔值原子丰度(%)原子丰度排名
Fe55.8450 32.1000 0.5748 15.03953 2
O15.9994 30.1000 1.8813 49.22393 1
Si28.0855 15.1000 0.5376 14.06722 4
Mg24.3050 13.9000 0.5719 14.96348 3
S32.0600 2.9000 0.0905 2.36673 5
Ni58.6900 1.8000 0.0307 0.80246 8
Ca40.0800 1.5000 0.0374 0.97921 7
Al26.9820 1.4000 0.0519 1.35759 6
合计  98.8000 3.7761 98.80014  
       
太阳系元素
元素符号原子量质量比重(%)相对摩尔值原子丰度(%)原子丰度排名
H1.0079 70.5723 70.0164 88.05062 1
He4.0026 27.5235 6.8764 8.64757 2
O15.9994 0.5920 0.0370 0.04653 3
C12.0110 0.3069 0.0256 0.03213 4
Ne20.1700 0.1548 0.0077 0.00965 6
Fe55.8450 0.1269 0.0023 0.00286 9
N14.0070 0.1105 0.0079 0.00992 5
Mg24.3050 0.0728 0.0030 0.00377 7
Si28.0855 0.0692 0.0025 0.00310 8
S32.0600 0.0440 0.0014 0.00173 10
合计  99.5729 76.9800 96.80787  
宇宙元素
元素符号原子量质量比重(%)相对摩尔值原子丰度(%)原子丰度排名
H1.0079 73.9000 73.3179 92.20247 1
He4.0026 24.0000 5.9961 7.54053 2
O15.9994 1.0400 0.0650 0.08175 3
C12.0110 0.4600 0.0383 0.04816 4
Ne20.1700 0.1340 0.0066 0.00835 6
Fe55.8450 0.1090 0.0020 0.00245 9
N14.0070 0.0960 0.0069 0.00862 5
Si28.0855 0.0650 0.0023 0.00291 8
Mg24.3050 0.0580 0.0024 0.00300 7
S32.0600 0.0440 0.0014 0.00173 10
合计  99.9060 79.4388 99.89997  



注:
1.如果按质量来算地球上铁和氧并列是最多的,但从原子数量丰度排名来看,地球乃至太阳系除四个气态巨星外的所有星球,都是氧占据绝对主导地位,都是“氧星球”。
2.现今太阳系中的碳绝大部分集中在太阳内部,外部星球上的碳主要在气态巨星上,冰卫星和彗星也含少量碳。其他恒星的碳含量要高出太阳不少,这可能导致其他恒星系的星球多半是以“碳星球”主导的。
3.地球上的碳很少,都没有排进表,但却是构成有机物的基础,在氧这种活泼元素的作用下形成了生命。
4.太阳系氮元素的含量排名靠前,但在内部轨道极易挥发地球上仅在大气层中含有,说明地球的确受到过土星外星体的轰击
gohomeman1 发表于 2010-10-6 21:33 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 联通/鄞州畅联信息技术有限公司
本帖最后由 gohomeman1 于 2010-10-6 21:47 编辑

是的,太阳系中的类地行星是罕见的O占优势的恒星系统。
不过,你的数据不全,关键数据是“大部分”这样的词,这显然不够。光从数据看,太阳系中O的含量比宇宙的丰度更低,恰与你的说法相反。
所以,你必须补充更多的数据。

另外,N明明在地壳中存在,至少在土壤中有(硝酸盐),怎么能说只在大气中存在?
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Simbao 发表于 2010-10-6 21:43 | 显示全部楼层 来自: 中国–上海–上海 鹏博士宽带
宇宙元素中的氧含量比太阳系元素中的氧含量高是咋回事?

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 楼主| 索理客 发表于 2010-10-6 22:08 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–南京 电信
本帖最后由 sonic5188 于 2010-10-6 22:19 编辑

回复 2# gohomeman1


    硝酸盐是稀缺资源。。。写得难免有疏漏

    太阳系氧含量低于宇宙平均数值,这我真不知道为什么,可能与原始星云元素丰度有关吧

    但这不代表太阳系行星氧含量低,太阳系绝大部分物质集中在太阳上。
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gohomeman1 发表于 2010-10-6 22:14 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 联通/鄞州畅联信息技术有限公司
回复 4# sonic5188

9月底的时候,有人发过在本版一篇相关的帖子,你自己搜索一下,那是一篇研究文章的介绍,内容正好是你的帖子内容所缺乏的。
像你这样的数据,是不能说明你的论点的。太阳系主要质量在太阳上,同样不能说明你的观点,这点你应该明白的,我无需详细说吧。
总之,我认为你必须给出各大行星的元素丰度,这是关键。
希望以后用数据说话时,不要再犯这种错误。
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 楼主| 索理客 发表于 2010-10-7 12:42 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–南京 电信
回复 5# gohomeman1


    太阳系各星球的元素丰度无法有准确值,就是地球的数据也是近似值。。。
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北斗渡鸦 发表于 2010-10-7 19:15 | 显示全部楼层 来自: 中国–四川–成都 电信
回复 5# gohomeman1


    求连接

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gohomeman1 发表于 2010-10-7 22:48 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 联通/鄞州畅联信息技术有限公司
回复 7# 北斗渡鸦

我还真找不到了,还浪费了1个小时翻找旧帖。算了,相关内容以后看见了再说吧。
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wlbx 发表于 2010-10-7 23:07 | 显示全部楼层 来自: 中国–广西–柳州 电信
确认地球中铁的含量只有15%吗?这样的话地球的密度会小得多。
而且氧的含量高达49%也是不可思议的。

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gohomeman1 发表于 2010-10-7 23:12 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 联通/鄞州畅联信息技术有限公司
本帖最后由 gohomeman1 于 2010-10-7 23:13 编辑

不准备继续浪费时间了,我搜索到一篇文章,看来是我记错了时间和关键词,这个研究早就有了:
http://tech.sina.com.cn/d/2010-04-12/14494046014.shtml

《科学美国人》中文版 撰文/乔治·马瑟(George Musser)

  天文学是一门另类的科学,天文学家最想找到的东西却很平常:类似地球的另一颗行星,残酷宇宙中适宜生命生存的另一个避难所。2009年3月发射的开普勒空间望远镜是迄今在类太阳恒星周围寻找类地行星的最佳工具,而现已发现的太阳系外行星大都是气态巨行星。许多人预言,2010年科学家将会发现太阳系外的第一批“地球”。但如果说现在已知的这些与天文学家原先的预想大相径庭的巨行星本身就代表着某种暗示的话,说不定太阳系外的“地球”也会跟我们的地球大不一样。

  近年来,理论学家已经意识到,质量跟地球相当的其他行星可以是一颗巨型水滴、一个巨型氮气球,或者就是一大块铁。随便写出一种你喜欢的元素或者化合物,都可以用它们“造”出一颗行星。这些行星存在的可能性,在很大程度上取决于碳和氧的比例。这两种元素是排在氢、氦之后宇宙中最常见的元素,在行星系统的胚胎时期,它们会结合成一氧化碳成对出现。在数量上稍稍胜出的元素,最后将主宰行星的化学组成。

  在我们的太阳系中,氧占据了主导。虽然我们倾向于认为,地球是以生命要素碳为基础的,但其实它只是少数派。类地行星实质上由富含氧的硅酸盐构成。外太阳系则充斥着另一种富含氧的化合物——水。

  一项新的研究详细向我们展示了太阳系中的碳输掉这场比赛的过程。美国亚利桑那大学和行星科学研究所(Planetary Science Institute,PSI)的杰德·邦德(Jade Bond)、亚利桑那大学的丹蒂·劳蕾特(Dante Lauretta)及PSI的戴维·奥布赖恩(David O’Brien),模拟了太阳系形成过程中不同化学元素在其中的分布。他们发现碳以气态形式出现在原行星盘中,最终会被吹入深空;胚胎期的地球根本挽留不住它们。我们身体里的碳必定是后来由小行星或彗星带来的,它们形成时所处的条件使它们留得住碳。

  2005年,当时在美国普林斯顿大学的马克·库切纳(Marc Kuchner)和当时在华盛顿卡内基研究所的萨拉·西格(Sara Seager)指出,如果碳氧平衡偏向另一侧的话,地球就会变得完全不同。地球不再会由硅酸盐组成,而将由碳化硅(silicon carbide)之类的碳基化合物和真正的纯碳构成。地壳将主要由石墨组成,地下几千米处的压力足以将它们转变成钻石和其他晶体。一氧化碳或甲烷冰将会取代水冰,焦油则可能会形成海洋。

  银河系中可能充斥着这样的行星。按照邦德引用的巡天观测数据,拥有行星的其他恒星平均的碳氧比要高于太阳,她的小组所做的模拟也预言,绝大多数这样的行星系统会形成碳行星。邦德说:“有些恒星的化学构成跟太阳有着巨大的差异,由此形成的类地行星在组成上也会大相径庭。”

  当然,其他巡天观测已经发现,太阳在它所处的这类恒星当中是非常普通的。不过开普勒空间望远镜或许可以解决另类行星的问题,因为即使它能提供的有关太阳系外行星的信息很有限,差不多只有质量和半径,那也足以透露它们的大致构成。

  在更加奇特的环境下,比如在白矮星和中子星周围,碳地球可能会变得尤为普遍。银河系中某些富含重元素的区域,例如银河系中心,会具有较高的碳氧比。随着时间的流逝,恒星不断地制造出重元素,这个天平将会进一步向碳倾斜。

  诸如此类的天文发现改变了我们对于平常和不平常的观念。银河系中的绝大部分物质是暗物质,绝大多数恒星要比我们的太阳更红、更暗弱,现在看来,似乎其他的地球也可能不再和我们的地球相似。如果说有什么事物偏离了“正常”而被称之为“另类”的话,那就是我们自己。

  (译/谢懿 校/虞骏)
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gohomeman1 发表于 2010-10-7 23:15 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 联通/鄞州畅联信息技术有限公司
回复 9# wlbx

对,那些数据说是地壳的还差不多,说是整个地球的,很难说是正确的
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wlbx 发表于 2010-10-7 23:44 | 显示全部楼层 来自: 中国–广西–柳州–柳南区 电信
相对来说,地幔的总质量应该是最多的,地幔中氧的含量也是比较高的,但是总体能否达到50%不好说。
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 楼主| 索理客 发表于 2010-10-8 11:03 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–南京 联通/中国药科大学
本帖最后由 sonic5188 于 2010-10-8 13:55 编辑

回复 10# gohomeman1


    这是我发的“钻石”地球的帖子

   http://www.astronomy.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=146705&highlight=%E9%92%BB%E7%9F%B3

   首先申明,我发的数据是指整个地球的元素构成,并非地壳。。。。
   你们说的含量是指质量百分比,我写的很清楚,铁最多!
   但是按照原子数(原子丰度)来算的话,是氧最多,原子数目可以反应一种元素的优势地位,要看懂这一点
   因为化学反应是原子数的竞争,不是质量的竞争,这是按原子丰度计算列表的原因
   所以虽然地球上铁质量最多,但是却不占化学构成主导,相反氧却占据绝对优势
   除了地核的铁镍因温度压力太高,原子都处于游离态,没有被氧化,
   整个地幔、地壳都是金属氧化物。。
   海洋是氢的氧化物,大气是游离氧。。。

地球构造.jpg

看了上图后,不要认为内外地核都是铁,好像铁占绝对优势,其实,地幔的体积比地核大得多,不信自己算。
而且地核里,尤其是外核,氧的含量也较高,但是图没有表示出来
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gohomeman1 发表于 2010-10-8 14:12 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 联通/鄞州畅联信息技术有限公司
论坛的搜索功能大有问题,我搜索自己的回复,一直没看见这个回复,虽然我明明记得是9月份的帖子,自己还回复过的。
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gohomeman1 发表于 2010-10-8 14:15 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 联通/鄞州畅联信息技术有限公司
回复 13# sonic5188

我说过了,你这些数据只能说明地球中O含量很高,其余的不能说明。
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和味拉面 发表于 2010-10-8 15:43 | 显示全部楼层 来自: 中国–河北–石家庄 联通
内地行星地壳中硝酸盐里的N含量也是很高的,地球大气层中如此大比例的游离N,是因为生物活动的关系吧?
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 楼主| 索理客 发表于 2010-10-8 21:47 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–南京 电信
本帖最后由 sonic5188 于 2010-10-8 22:03 编辑

回复 16# 和味拉面

    这你错了,太阳系海王星内星球氮含量不高,只有在柯伊柏带天体表面才会有大量固态氮的存在。那里是氮的天下。
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inter06 发表于 2010-10-9 08:23 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 鹏博士BGP
进来学习一下
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lumiere 发表于 2010-10-9 16:50 | 显示全部楼层 来自: 中国–湖北–武汉 电信/东风本田汽车有限公司
进来学习一下
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