Откуда, чёрт возьми, кислород?
Про круговорот кислорода в природе очень хорошо и много написано. И у многих.
При попытке объяснения, откуда кислород в атмосфере.
Но откуда этот химический элемент вообще взялся? Как генерируется этот элемент, прежде чем попасть в различные соединения - воду, окислы?
Все начинают с середины - вот была вода, углекислый газ и путём фотосинтеза и т.д.. Это никак не объясняет первоисточник.
Может молнии являются генераторами кислорода? Может он рождается в
недрах, в оливиновом поясе планеты?
Все химические элементы на нашей планете, тяжелее водорода, образовались методом термоядерного синтеза в какой-то древней звезде, ныне уже несуществующей.
К остальным элементам у вас вопросов нет?)))
Кислород, как химический элемент, появился задолго до возникновения нашей планеты и его современного круговорота в природе. Чтобы понять, откуда он вообще взялся, нужно обратиться к космологическим и астрофизическим процессам, а не к земным.
🔬 1. Рождение кислорода в звёздах — основной источник элемента в природе
Кислород синтезируется в недрах массивных звёзд в процессе звёздного нуклеосинтеза.
1. Первичная вселенная после Большого взрыва состояла почти исключительно из водорода и гелия.
2. Кислород появляется на более позднем этапе, когда в ядрах массивных звёзд начинают идти термоядерные реакции:
• В процессе горения гелия образуется углерод.
• Затем в ходе горения углерода образуется кислород.
Главный процесс — это тройная альфа-реакция:
3 \ ^4He \rightarrow \ ^{12}C
Затем углерод взаимодействует с гелием:
^{12}C + \ ^4He \rightarrow \ ^{16}O
Когда такие звёзды заканчивают свой жизненный цикл, они взрываются в виде сверхновых и выбрасывают кислород (и другие элементы) в межзвёздное пространство. Этот кислород становится частью газопылевых облаков, из которых формируются новые звёзды и планеты.
🌍 2. Земля получила кислород при формировании Солнечной системы
Когда Земля формировалась 4,5 миллиарда лет назад, её материал включал:
• межзвёздную пыль,
• молекулы воды (H₂O),
• углекислый газ (CO₂),
• окислы металлов.
Всё это содержало кислород. Однако на ранней Земле свободного кислорода (O₂) в атмосфере не было. Он был связан в виде соединений — воды, силикатов, окислов железа и других минералов.
⚡ 3. Генерация свободного кислорода на Земле
Свободный кислород (O₂) на нашей планете появился благодаря:
1. Фотосинтезу — процессу, который начался примерно 2,5 миллиарда лет назад.
2. Химическим процессам в атмосфере — разрушение молекул воды под действием ультрафиолета (фотолиз):
H_2O + hv \rightarrow H_2 + O
Также молнии играют роль в образовании окислов азота и других соединений, но они не являются первичным источником свободного кислорода.
🌋 4. Кислород из недр Земли?
Некоторые минералы в мантии Земли действительно содержат кислород в связанном виде:
• Оливин (Mg₂SiO₄),
• Пироксены,
• Магнетит (Fe₃O₄).
Однако, недра не генерируют кислород, а только содержат его в виде окислов. Свободный кислород (O₂) из недр практически не поступает в атмосферу. Основной источник свободного кислорода — это фотосинтез и разрушение молекул воды в верхних слоях атмосферы.
✨ Итак, откуда взялся кислород?
• Кислород как элемент появился в звёздах.
• Земля получила его при формировании из космической пыли.
• Свободный кислород (O₂) в атмосфере образовался позже — в результате фотосинтеза и фотохимических реакций.
Вот почему все объяснения кислородного круговорота на Земле начинаются с уже существующих соединений кислорода. Мы просто пользуемся тем, что осталось от звёздных процессов.
вода испаряется и образует воздух атмосферы
Из фотосинтеза обычно кислород