Mọi vật chất trong vũ trụ được tạo ra như thế nào?

Tất cả vật chất xung quanh bạn được cấu tạo từ các đơn vị siêu hiển vi được gọi là phân tử. Phân tử được cấu tạo các nguyên tử riêng lẻ, thường xuyên bị phá vỡ và tạo thành phân tử mới. Mặt khác, hầu hết các nguyên tử cấu tạo nên mặt đất, không khí, thực phẩm và mọi sinh vật sống, kể cả bạn, chúng đã tồn tại qua hàng tỷ năm.

Sự hình thành phân tử bắt đầu từ 14 tỷ năm trước với một sự kiện gọi là Big Bang, tạo ra một vũ trụ chỉ gồm toàn khí, không có bất vì sao hay hành tinh nào. Khí được tạo ra từ nguyên tử các nguyên tố đơn giản nhất. Khoảng 75 phần trăm là hydro và phần còn lại hầu như là heli. Chưa có các nguyên tố cacbon, ôxy hoặc nitơ, cũng không có sắt, bạc hoặc vàng.

Ở một số nơi có mật độ khí cao hơn đôi chút, do lực hấp dẫn, những nơi ấy ngày càng thu hút nhiều khí hơn, từ đó khiến trọng lực cũng ngày càng mạnh hơn, nên lại có thêm nhiều khí hơn và cứ như vậy. Cuối cùng, tạo nên một quả bóng khí khổng lồ, co rúm lại dưới trọng lực của chính nó và nóng lên từ bên trong.

Mọi vật chất trong vũ trụ được tạo ra như thế nào?
Sự hình thành phân tử bắt đầu từ 14 tỷ năm trước với một sự kiện gọi là Big Bang.

Loading...

Lõi của quả bóng nóng tới mức tạo thành phản ứng tổng hợp hạt nhân. Nguyên tử hydro tác động với nhau tạo thành heli, kèm theo giải phóng năng lượng, đủ mạnh để phá vỡ lực hấp dẫn. Khi năng lượng phóng thích cân bằng với lực hấp dẫn cũng là lúc đám mây khí bị nén lại và một ngôi sao được sinh ra.

Từ đây, phản ứng tổng hợp trong lõi của nó sẽ không chỉ sản xuất heli mà còn carbon, oxy, nitơ và các nguyên tố khác trong bảng tuần hoàn cho đến sắt. Khi lõi hết nhiên liệu, ngôi sao sụp đổ, điều này gây ra một vụ nổ cực lớn được gọi là siêu tân tinh. Có hai điều cần lưu ý về mà cách siêu tân tinh tạo nên các nguyên tố.

  • Thứ nhất, vụ nổ lớn khủng khiếp đến nỗi năng lượng được giải phóng tạo phản ứng hình thành các nguyên tố nặng hơn cả sắt như bạc, vàng và uranium.
  • Thứ hai, tất cả các nguyên tố tích lũy trong lõi ngôi sao như cacbon, oxy, nitơ, sắt, cũng như những nguyên tố hình thành trong vụ nổ siêu tân tinh, bị đẩy vào khoảng không vũ trụ rồi trộn lẫn với các khí đang tồn tại ở đó.

Những ngôi sao được sinh ra và sụp đổ và cứ thế lặp đi lặp lại. Đám mây khí, bây giờ không chỉ chứa hydro và heli mà còn nhiều nguyên tố khác nữa. Mặt Trời của chúng ta cũng được sinh ra theo cách này vào 5 tỷ năm trước, nghĩa là nó được phát triển từ một đám mây khí chứa nhiều nguyên tố từ vụ nổ siêu tân tinh kể từ khi vũ trụ bắt đầu. Khác với những ngôi sao đầu tiên chỉ được tạo ra từ hydro và heli, Mặt Trời được hình thành từ 71% hydro, 27% heli và 2% các nguyên tố còn lại trong bảng tuần hoàn cấu thành Mặt Trời.

Vậy Trái Đất thì sao?

Các hành tinh nhỏ như Trái Đất không đủ lực hấp dẫn để giữ lại nhiều hydro hay heli bởi cả hai đều rất nhẹ. Nên mặc dù cacbon, nitơ, oxy,... chỉ chiếm 2% đám mây khí nhưng chúng mới chính là thứ tạo nên phần lớn hành tinh của chúng ta.

Khi khoa học mới bắt đầu nghiên cứu vấn đề này, nửa đầu thế kỷ 20 Harlow Shapley, nhà thiên văn học nổi tiếng đã nhận xét: "Chúng ta là anh em của những tảng đá, họ hàng với những đám mây". Chúng ta được tạo thành từ những vì sao.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Tàu SpaceX có thể giao hàng lên Mặt Trăng vào năm 2022

Tàu SpaceX có thể giao hàng lên Mặt Trăng vào năm 2022

Bộ đôi tàu vũ trụ Starship và tên lửa Super Heavy nhiều khả năng được lựa chọn cho nhiệm vụ giao hàng tới Mặt Trăng của NASA.

Đăng ngày: 20/11/2019
Thu được

Thu được "giọng hát" kỳ bí của Trái đất

Giới thiên văn học lần đầu tiên thu âm được “bài hát” kỳ bí của từ trường Trái Đất trong lúc bị một cơn bão Mặt Trời tấn công.

Đăng ngày: 20/11/2019
NASA đổi tên tiểu hành tinh

NASA đổi tên tiểu hành tinh

Các nhà khoa học ở Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) vừa đặt tên cho thiên thể bên ngoài sao Hải vương (thiên thể vành đai Kuiper – KBO) quen thuộc Ultima Thule một cái tên mới là Arrokoth.

Đăng ngày: 20/11/2019
Công bố bản đồ đầu tiên về địa chất trên vệ tinh Titan của sao Thổ

Công bố bản đồ đầu tiên về địa chất trên vệ tinh Titan của sao Thổ

Bản đồ cho thấy vệ tinh Titan có rất nhiều đồng bằng và đụn gò, gồm các chất hữu cơ đã đóng băng và nhiều hồ chứa methane dạng lỏng.

Đăng ngày: 20/11/2019
Phát hiện ốc đảo nghi có hóa thạch sinh vật ngoài hành tinh

Phát hiện ốc đảo nghi có hóa thạch sinh vật ngoài hành tinh

NASA tuyên bố họ đã phát hiện một ốc đảo có thể chứa hóa thạch giữa vùng khô cằn trong miệng hố va chạm Jezero trên sao Hỏa.

Đăng ngày: 19/11/2019
Phát hiện hành tinh

Phát hiện hành tinh "hỏa ngục" ở sa mạc Hải Vương Tinh

Một hành tinh có khối lượng gấp 23 lần trái đất và có nhiệt độ khủng khiếp – 1.111 độ C – đã được tìm thấy ở rìa sa mạc Hải Vương Tinh của một ngôi sao giống Mặt trời.

Đăng ngày: 18/11/2019
Các thiên hà thay đổi ra sao từ khi vũ trụ hình thành?

Các thiên hà thay đổi ra sao từ khi vũ trụ hình thành?

Các nhà khoa học tạo ra mô phỏng phức tạp nhất từ trước đến nay của thiên hà TNG50 để tìm hiểu xem nó thay đổi như thế nào từ khi vũ trụ ra đời.

Đăng ngày: 18/11/2019
Tiêu điểm
Khoa Học News