A A A A Автор Тема: Почему в составе земной коры так мало углерода?  (Прочитано 1980 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн CombinatorАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 507
  • Благодарностей: 83
    • Сообщения от Combinator
Например, по отношению в кислороду его меньше на 5(!) порядков. Есть ли этому факту у астрофизики какое-то объяснение?

Оффлайн Labus

  • ***
  • Сообщений: 110
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Labus
Так на три порядка вроде...

Оффлайн CombinatorАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 507
  • Благодарностей: 83
    • Сообщения от Combinator
Так на три порядка вроде...

Действительно только три, это я погорячился, но всё равно это очень много, ведь в солнечной системе и во Вселенной вообще они распространены примерно одинаково!


Оффлайн L_Pt

  • *****
  • Сообщений: 2 211
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от L_Pt
Потому что углерод гораздо в большей степени связан в летучих соединениях, в первую очередь в CH4, чем кислород.

Нелетучие соединения углерода, к-рые могли бы осаждаться на планетоземалях во внутренней сфере Солнечной системы – это только карбида металлов и кремния. Но тут он испытывает большую конкуренцию с кислородом. Сравните сами – теплота образования SiC  -66 кДж/моль, а SiO2 – 911 кДж/моль. С металлами соотношение приблизительно такое же.

По той же причине сравнительно мало и азота.

Оффлайн CombinatorАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 507
  • Благодарностей: 83
    • Сообщения от Combinator
Потому что углерод гораздо в большей степени связан в летучих соединениях, в первую очередь в CH4, чем кислород.

Нелетучие соединения углерода, к-рые могли бы осаждаться на планетоземалях во внутренней сфере Солнечной системы – это только карбида металлов и кремния. Но тут он испытывает большую конкуренцию с кислородом. Сравните сами – теплота образования SiC  -66 кДж/моль, а SiO2 – 911 кДж/моль. С металлами соотношение приблизительно такое же.

По той же причине сравнительно мало и азота.

Спасибо за ответ. Правда, я уже нашёл в и-нете несколько другую интерпретацию:
http://www.infuture.ru/article/2824


Оффлайн L_Pt

  • *****
  • Сообщений: 2 211
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от L_Pt
Спасибо за ответ. Правда, я уже нашёл в и-нете несколько другую интерпретацию:
http://www.infuture.ru/article/2824
Там практически тоже самое, разве что добавили про невозможность осаждения свободного углерода.

Оффлайн CombinatorАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 507
  • Благодарностей: 83
    • Сообщения от Combinator
Спасибо за ответ. Правда, я уже нашёл в и-нете несколько другую интерпретацию:
http://www.infuture.ru/article/2824
Там практически тоже самое, разве что добавили про невозможность осаждения свободного углерода.

ОК, спасибо!

Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 878
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от Крупин
    • Девятой планеты нет
       Вотещё проблема, имеющая некоторое отношение к обсуждению. Среди метеоритов имеются, хотя и немногочисленное, семейство энстатитовых хондритов. Эти метеориты состоят из наиболее восстановленных соединений. И в частности, в них имеются нитриды, сульфиды, карбиды металлов. Эти соединения могли бы синтезироваться в условиях, когда углерода больше, чем кислорода (углерод забрал бы практически весь кислород, а оставшаеся неокисленной чась углерода с серой и азотом образовали бы такую экзотику). Но содержание углерода в Солнечной системе значительно ниже чем кислорода.

Оффлайн CombinatorАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 507
  • Благодарностей: 83
    • Сообщения от Combinator
       Вотещё проблема, имеющая некоторое отношение к обсуждению. Среди метеоритов имеются, хотя и немногочисленное, семейство энстатитовых хондритов. Эти метеориты состоят из наиболее восстановленных соединений. И в частности, в них имеются нитриды, сульфиды, карбиды металлов. Эти соединения могли бы синтезироваться в условиях, когда углерода больше, чем кислорода (углерод забрал бы практически весь кислород, а оставшаеся неокисленной чась углерода с серой и азотом образовали бы такую экзотику). Но содержание углерода в Солнечной системе значительно ниже чем кислорода.

Ну так и кометы с несолнечным изотопным составом иногда наблюдают. Скорее всего, какая то часть объектов солнечной системы являются "пришельцами" из других звёздных систем.

 

Оффлайн L_Pt

  • *****
  • Сообщений: 2 211
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от L_Pt
Всегда считал что энстатитовых хондриты "испытывали тепловой метаморфизм при максимальных (для хондритов) температурах, примерно в диапазоне от 600 ° C до 1000 ° C. Как следствие, Е-хондриты по сравнению с другими хондритами являются наиболее восстановленными и содержат наименьшее количество летучих соединений. "
Т.е. не другие условия возникновения, а другая эволюция метеоритного вещества.

Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 878
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от Крупин
    • Девятой планеты нет
       Вотещё проблема, имеющая некоторое отношение к обсуждению. Среди метеоритов имеются, хотя и немногочисленное, семейство энстатитовых хондритов. Эти метеориты состоят из наиболее восстановленных соединений. И в частности, в них имеются нитриды, сульфиды, карбиды металлов. Эти соединения могли бы синтезироваться в условиях, когда углерода больше, чем кислорода (углерод забрал бы практически весь кислород, а оставшаеся неокисленной чась углерода с серой и азотом образовали бы такую экзотику). Но содержание углерода в Солнечной системе значительно ниже чем кислорода.

Ну так и кометы с несолнечным изотопным составом иногда наблюдают. Скорее всего, какая то часть объектов солнечной системы являются "пришельцами" из других звёздных систем.
      Объявлять кометы с несолнечным изотопным составом "пришельцами" неразумно. Фрагменты многих метеоритов (а они явно члены нашей системы, а никакие не пришельцы) имеют странный изотопный состав https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,69251.0/all.html , https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,31910.0/all.html . Вероятность же залёта пришлых комет в Солнечную систему вообще мизерна, а вероятность что её вещество попадёт в земные лаборатории исчезающе мала.
« Последнее редактирование: 23 Мар 2010 [07:10:25] от Крупин »

Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 878
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от Крупин
    • Девятой планеты нет
Всегда считал что энстатитовых хондриты "испытывали тепловой метаморфизм при максимальных (для хондритов) температурах, примерно в диапазоне от 600 ° C до 1000 ° C. Как следствие, Е-хондриты по сравнению с другими хондритами являются наиболее восстановленными и содержат наименьшее количество летучих соединений. "
Т.е. не другие условия возникновения, а другая эволюция метеоритного вещества.
      Никаким тепловым метаморфизмом происхождение энстатитовых хондритов не объяснить. Для их образования требуется, чтобы содержание кислорода было на полпорядка меньше, чем оно есть на самом деле.

Оффлайн L_Pt

  • *****
  • Сообщений: 2 211
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от L_Pt
      Никаким тепловым метаморфизмом происхождение энстатитовых хондритов не объяснить. Для их образования требуется, чтобы содержание кислорода было на полпорядка меньше, чем оно есть на самом деле.
Про полпорядка никакой речи идти не может, ведь содержание SiO2 и MgO в энстатитовых хондритах такое же как и остальных хондритах. А в них связано гораздо больше атомов кислорода, чем в любых других оксидах, в т.ч. и в FeO.
При сильном прогреве метеоритного вещества должна проходить реакция
2FeO + FeS = 3Fe + SO2
с улетучиванием диоксида серы.
Правда энстатитовые хондриты далеко не обеднены FeS...

Оффлайн CombinatorАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 507
  • Благодарностей: 83
    • Сообщения от Combinator
Объявлять кометы с несолнечным изотопным составом "пришельцами" неразумно. Фрагменты многих метеоритов (а они явно члены нашей системы, а никакие не пришельцы) имеют странный изотопный состав https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,69251.0/all.html , https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,31910.0/all.html . Вероятность же залёта пришлых комет в Солнечную систему вообще мизерна, а вероятность что её вещество попадёт в земные лаборатории исчезающе мала.

Про кометы это я, конечно, глупость написал. Вывод делался из аномалий их химического состава, определяемого спектральным методом. Более конкретно речь идёт о кометах Янаки и Мачхольца-1. А вот то, что некоторые метеориты имеют "внесолнечное" происхождение, следует из прямой датировки их возраста. Например, метеорит Мерчисон примерно на 100 млн. лет "древнее" солнечной системы. Кстати, как раз недавно читал статью, что химический и изотопный состав солнечной системы лучше всего объясняется в предположении, что как минимум несколько процентов её вещества ранее принадлежало другой звёздной системе, находящейся недалеко от пылевого облака, которое впоследствии сформировало солнечную систему.

P.S.
Сейчас порылся в интернете, оригинала статьи на английском не нашёл, но нашёл краткий пересказ её содержания на русском:
http://universe-news.ru/article-1375.html



Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 878
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от Крупин
    • Девятой планеты нет
      Никаким тепловым метаморфизмом происхождение энстатитовых хондритов не объяснить. Для их образования требуется, чтобы содержание кислорода было на полпорядка меньше, чем оно есть на самом деле.
Про полпорядка никакой речи идти не может, ведь содержание SiO2 и MgO в энстатитовых хондритах такое же как и остальных хондритах. А в них связано гораздо больше атомов кислорода, чем в любых других оксидах, в т.ч. и в FeO.
При сильном прогреве метеоритного вещества должна проходить реакция
2FeO + FeS = 3Fe + SO2
с улетучиванием диоксида серы.
Правда энстатитовые хондриты далеко не обеднены FeS...
     Полпорядка или поменьше - это кто как оценивает. Но так или иначе, подавляющее большинство, похоже, отрицает возможность простого прямого синтеза энстатитовых материалов. Некоторые пытаются изобрести заумные модели гетерогенной аккреции, при которых кислородные соединения синтезируются первыми и замуровываются внутри первого поколения планетезималей, а далее уже при пониженном кислороде синтезируются карбиды, нитриды и проч. Однако, такие экзотические модели решительно отвергаются прочими оппонентами.
    Дорофеева и Макалкин в книге "Эволюция ранней Солнечной системы. Космохимические и физические аспекты" В. А. Дорофеева, А. Б. Макалкин Год издания: 2004 г., например, пишут, что для синтеза таких минералов требуется отношение C/O в газовой фазе 0,85 - 1, тогда как на деле оно примерно 0,478. Для объяснения они сочиняют совершенно уж жуткую ересь, что некие M-керрогены (сложные углеродистые полимеры) из комет мигрировали внутрь орбиты Меркурия. Там вследствие солнечного жара сгорали, забирая излишек кислорода. И в этой-то среде в области орбиты Меркурия и происходил-де синтез энстатитовых метеоритов.

Оффлайн L_Pt

  • *****
  • Сообщений: 2 211
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от L_Pt
Цитата
Дорофеева и Макалкин в книге "Эволюция ранней Солнечной системы. Космохимические и физические аспекты" В. А. Дорофеева, А. Б. Макалкин Год издания: 2004 г.
Где б ее достать почитать...

Оффлайн CombinatorАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 507
  • Благодарностей: 83
    • Сообщения от Combinator
Фрагменты многих метеоритов (а они явно члены нашей системы, а никакие не пришельцы) имеют странный изотопный состав https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,69251.0/all.html , https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,31910.0/all.html

Спасибо, почитал. Кстати, есть ещё и интересный факт обнаружения аномального соотношения гелий3/гелий4 внутри фуллеренов, обнаруженных на Земле": http://him.1september.ru/articlef.php?ID=200201701
Так что, многие следы ведут "звезде-донору" - красному гиганту, находящемуся на последних стадиях своей эволюции.


Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 878
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от Крупин
    • Девятой планеты нет
А вот то, что некоторые метеориты имеют "внесолнечное" происхождение, следует из прямой датировки их возраста. Например, метеорит Мерчисон примерно на 100 млн. лет "древнее" солнечной системы.
     То, что возраст метеоритов может превышать возраст Солнечной системы - это абсолютная ересь с современной точки зрения. Когда-то так можно было предполагать. Например, в книге 1976г. "Физика космоса" в статье "Возраст небесных тел" Ю.П.Псковский пишет:
"В некоторых случаях возраст отдельных метеоритовоценён в 10-11 млрд. лет. Здесь нет противоречия: такие метеориты могут быть старше Солнца"
     Такое мнение было допустимо по оригинальной гипотезе О.Ю.Шмидта, в соответствии с которой Солнце (уже сформировавшееся) случайно подобрало газо-пылевое облако и сделало из него диск с планетами и метеоритами. И, в принципе, в этом облаке могли слепиться метеориты ещё до встречи с Солнцем.
     Но теперь имеются надёжные основания полагать, что Солнце и протопланетный диск создались практически одновременно и все астероиды сформировались почти в одно и то же время - примерно 4,6 млрд. лет, но с некоторым разбросом в миллионы - десятки миллионов лет. А вот какой метеорит сформировался раньше, а какой позже - это целый комплекс сложнейших далеко не решённых вопросов. Имеется множество методов датировки и не всегда они согласуются друг с другом.
    Так что весьма сомнительно, что метеорит Мерчисон старше других на целых 100 млн. лет. Современные данные говорят, что система формируется гораздо быстрее. И совершенно несуразно, что он создался ещё до самой Солнечной системы.

     

Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 878
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от Крупин
    • Девятой планеты нет
 
Кстати, как раз недавно читал статью, что химический и изотопный состав солнечной системы лучше всего объясняется в предположении, что как минимум несколько процентов её вещества ранее принадлежало другой звёздной системе, находящейся недалеко от пылевого облака, которое впоследствии сформировало солнечную систему.

P.S.
Сейчас порылся в интернете, оригинала статьи на английском не нашёл, но нашёл краткий пересказ её содержания на русском:
http://universe-news.ru/article-1375.html

    Я встречал в сети подобную саморекламу госпожи Марии Лугаро (Maria Lugaro) из Университета Монаша. Но по моему она вовсе не имела в виду, что какие-то метеориты залетели в формирующуюся Солнечную систему в уже готовом виде.. Кажется она имела в виду, что рядом с протопланетным диском будущей Солнечной системы светила звезда массой в 6 Солнц поливая наш протодиск потоком звёздного ветра, содержащем свежеиспечённые радиоактивные изотопы. Т.е. по её мнению не Сверхновая звезда, а этот Красный Гигант породил изотопные аномалии нашей системы.
    И доля правды в этом есть. Действительно, многие «странные» изотопы могли быть синтезированы в Красном Гиганте скорее, чем в Сверхновой.
    Но имеются и такие радиоактивные изотопы, которые могут образоваться исключительно при взрыве Сверхновой и никак не могут в Красном Гиганте. Так что повесить все странности исключительно на эту гипотетическую звезду не получается.
    В моей гипотезе о направленном выбросе Сверхновой типа 1a через оболочку Красного Гиганта ( https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,69251.0/all.html ) получается смесь как из вещества КГ, так и Сверхновой, так что имеются все изотопы. К тому же получается и превышение углерода над кислородом, поскольку именно таков состав КГ.

Оффлайн CombinatorАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 507
  • Благодарностей: 83
    • Сообщения от Combinator
то весьма сомнительно, что метеорит Мерчисон старше других на целых 100 млн. лет. Современные данные говорят, что система формируется гораздо быстрее. И совершенно несуразно, что он создался ещё до самой Солнечной системы.

На сколько я могу судить по публикациям, большинство учёных сейчас придерживается мнения, что Мерчисон залетел как раз из звёдной системы того умирающего Красного Гиганта, который поучаствовал в формировании солнечной системы.