在我们所处的星球上,一切物质都源自94种化学元素的奇妙组合(这些都是自然界中的,非实验室创造),放眼看去这个五彩斑斓的世界,你会惊叹于它的不可思议。而在广袤无垠的宇宙中,除了地球之外的广阔天地,也同样由这94种元素所构建,对此我们何以如此确信呢?因为科学界已经有了如山铁证。



地球上察觉的种种化学元素,在其它星球也有类似的踪迹。当踏上月球之际,人类了解到月壤富含氦、银及水。自动探月车也在我们的近邻火星上着陆,揭示了火星土壤中蕴藏大量的铁元素,与氧结合形成了大家熟知的红色氧化铁。我们还了解到,金星那稀薄的大气中,蕴含丰富的硫磺。而海王星的探测,更是揭示了那里充满了如甲烷之类的有机分子。

但是,在宇宙的其他角落又隐藏着什么呢?看似难以探索外星球的构成,它们实在是太过遥远。即使是离我们最近的恒星系统比邻星,也远在海王星之外一万倍之遥,距离约为4.3光年。而最近的星系——仙女座,则更是遥远,相隔足有二百五十万光年。



然而,尽管距离遥不可及,这些星球仍然通过传递信息的方式与我们联系,而联系的纽带便是光。从遥远太空穿越而来的光线,携带着星球组成的秘密,为我们解码它们的成分提供了关键。元素在受热或燃烧时发出的独特光芒,揭示了它们的身份。例如,钠燃烧呈现黄色,钾燃烧时为淡紫色,而铜则是蓝色。



每一个元素都有其特有的光芒色彩,正是这一特性让我们能够洞察星球的元素构成。然而,真正理解这些星球并不仅是简单的观察它们发出的光芒,太阳系中离我们最近的星体太阳,就提供了最好的例证。



观察太阳光的光谱,你会觉得似曾相识,仿佛看到了一个加宽版的天空彩虹,实际上彩虹也的确如此,只是在天际展现出的光谱便是如此。仔细审视这光谱,你会发现上面布满了黑色线条,这便是所谓的吸收谱线。太阳中的元素不仅会放射出特定的光线,同时也会吸收特定的光线。一旦我们找出这些在太阳光中出现的黑色线条,就能像读取条形码一样,列出太阳的元素构成表。不仅限于太阳,夜空中任何一颗可见的星星都可以用这种方法进行分析,从而推断它们的元素构成。



科学家利用这种技术发现,与太阳相比,宇宙中的其他恒星拥有相似比例的重元素(除氢和氦之外的所有元素),不过碳的含量相对较少,氮的含量则相对丰富。例如,织女星,作为北半球夜空中第二亮的星,它的金属含量仅为太阳的三分之一;而某些恒星则含有高浓度的重金属。如天狼星的铁含量是太阳的三倍,比邻星则富含镁。

综观全宇宙,尽管元素含量比例有所差异,但归根结底,构成万物的仍旧是那94种元素,地球上无一例外,我们与那些闪烁的恒星和星系,都是由同样的物质构成。

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