Periodiek Systeem der Elementen

1. De oorsprong van de elementen die voorkomen in het
Periodiek Systeem der Elementen van de Rus Dmitri Mendelejev (1869)

Alle waterstof (H) in ons lichaam, dat aanwezig is in ieder koolwaterstofmolucuul (zoals in suikers, eiwitten en vetten) en in ieder molucuul water, ontstond lang geleden meteen in het begin van het heelal tijdens de zogenaamde oerknal.
De oerknal is ook de enige bron van waterstofgas dat als eerste werd gevormd. Dat waterstofgas werd vervolgens verdicht tot sterren.
Alle koolstof (C), stikstof (N) en zuurstof (O) in ons lichaam ontstond daarna door kernfusie in het inwendige van sterren, die ver weg stonden; veel van het ijzer (Fe) in ons lichaam ontstond tijdens supernova's van sterren.
Elementen zoals calcium (Ca), fosfor (P), zwavel (S) en koper (Cu) ontstonden tijdens de explosie aan het einde van het bestaan van grote sterren en witte dwergen. Sommige zijn slechts in kleine hoeveelheden in ons lichaam aanwezig, maar onontbeerlijk voor een goede gezondheid. De elementen silicium (Si), aluminium (Al) en magnesium (Mg), nodig om de gesteenten van een vaste planeet zoals de aarde te kunnen vormen, ontstonden ver weg door supernova's van opgebrande sterren.
Door de beweeglijkheid in het heelal werden al deze stoffen dooreengemengd en overal verspreid, waardoor uiteindelijk door verdichting ons sterrenstelsel, zonnestelsel en onze planeet aarde met haar maan kon worden gevormd.


Periodiek Systeem der Elementen
Tekst NASA
The hydrogen in your body, present in every molecule of water, came from the Big Bang. There are no other appreciable sources of hydrogen in the universe. The carbon in your body was made by nuclear fusion in the interior of stars, as was the oxygen. Much of the iron in your body was made during supernovas of stars that occurred long ago and far away. Elements like phosphorus and copper are present in our bodies in only small amounts but are essential to the functioning of all known life. The gold in your jewelry was likely made from neutron stars during collisions that may have been visible as short-duration gamma-ray bursts or gravitational wave events.
The featured periodic table is color coded to indicate humanity's best guess as to the nuclear origin of all known elements. The sites of nuclear creation of some elements, such as copper, are not really well known and are continuing topics of observational and computational research.


2. Gebrek aan fosfor speelt buitenaards leven mogelijk parten
donderdag 5 april 2018, Royal Astronomical Society
in allesoversterrenkunde.nl

Onderzoek door astronomen van de universiteit van Cardiff wijst erop dat er in het heelal een tekort aan fosfor bestaat. Fosfor is een chemisch element dat een belangrijke rol speelt bij het leven op onze planeet. Waar dit element schaars is, zou leven zoals wij dat kennen wellicht niet mogelijk zijn.

Fosfor is een van de slechts zes chemische elementen waar aardse organismen van afhankelijk zijn (koolstof, waterstof, stikstof, zuurstof, zwavel en fosfor). Het is een cruciaal bestanddeel van adenosinetrifosfaat (ATP), dat cellen gebruiken voor de opslag en overdracht van energie en voor botvorming.

Fosfor wordt geproduceerd door supernova's - de explosies van zware sterren. Maar de hoeveelheden van dit element die tot nu toe in onze Melkweg zijn waargenomen, komen niet altijd overeen met de uitkomsten van computermodellen. Zo laat recent onderzoek met de William Herschel Telescope op La Palma zien dat de Krabnevel, het restant van een supernova die in het jaar 1054 verscheen, veel minder fosfor bevat dan de supernovarest Cassiopeia A.

Mogelijk moet de oorzaak van het verschil worden gezocht bij het soort ster dat is ontploft. In het geval van Cassiopeia A zou dat een zeldzame superzware ster kunnen zijn geweest. Hoe dan ook: als het om fosfor gaat is de ene supernova blijkbaar de andere niet.

Als dit (voorlopige) onderzoeksresultaat klopt, zouden de hoeveelheden fosfor in onze Melkweg forse lokale variaties kunnen vertonen. En dat zou dan weer betekenen dat op lang niet alle planeten voldoende fosfor beschikbaar is voor de aanmaak van adenosinetrifosfaat.

Het nieuwe resultaat is gepresenteerd op de European Week of Astronomy and Space Science in Liverpool. (EE)


3. Belangrijk ingrediënt voor leven kan wel eens zeldzamer zijn gedacht
Scientias, 6 april 2018 Caroline Kraaijvanger
Waar hangt al dat fosfor uit?

Nieuw onderzoek suggereert dat er in de ruimte wel eens sprake kan zijn van een tekort aan fosfor. En dat kan slecht nieuws zijn voor het ontstaan van buitenaards leven. Op onze planeet is fosfor namelijk één van de zes elementen die cruciaal zijn voor leven (zie kader).

Zes elementen
Het leven op aarde is gebaseerd op zes belangrijke elementen: koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof, zwavel en fosfor. Het menselijk lichaam is voor meer dan 97%(!) uit deze elementen opgebouwd en elk element speelt een belangrijke rol. Zo is zuurstof belangrijk voor de verbranding van glucose, terwijl fosfor onder meer belangrijk is voor de opbouw van onze botten en voor de energievoorziening in cellen door ATP, adenosinetrifosfaat.

Supernova
Onderzoekers vroegen zich af hoeveel fosfor er in de ruimte te vinden is. Om daar een beeld van te krijgen, richtten ze zich op het restant van een geëxplodeerde ster: de Krabnevel. "Fosfor ontstaat tijdens supernova's: de explosies van zware sterren," legt onderzoeker Jane Greaves uit. "Maar de hoeveelheden die we tot op heden gezien hebben, komen niet overeen met onze computermodellen."

Cassiopeia A
Eerder werd al in een ander supernovarestant - Cassiopeia A - gezocht naar fosfor. En nu werd dus de Krabnevel onder de loep genomen. Het stelt onderzoekers in staat om de hoeveelheid fosfor in twee supernovarestanten met elkaar te vergelijken. En dat levert verrassende (voorlopige) resultaten op.

Verschillen
De delen van de Krabnevel die de onderzoekers tot op heden hebben bestudeerd, blijken namelijk veel minder fosfor te herbergen dan Cassiopeia A. "De twee explosies lijken van elkaar te verschillen, mogelijk doordat Cassiopeia A het resultaat is van een explosie van een zeldzame superzware ster," legt onderzoeker Phil Cigan uit. "Wij hebben zojuist om meer observatietijd gevraagd om te checken of we geen fosforrijke regio's in de Krabnevel hebben gemist."

Tekort?
De voorlopige resultaten lijken er in ieder geval op te wijzen dat het materiaal dat supernova's weg slingeren van ster tot ster qua samenstelling sterk verschilt. Het zou betekenen dat er regio's in de ruimte zijn waar een tekort aan fosfor is en leven zoals wij dat kennen dus niet of heel lastig kan ontstaan.

Meer onderzoek is hard nodig. De onderzoekers hopen binnenkort dan ook nog andere supernovarestanten te bestuderen en vast te stellen hoeveel fosfor zij bezitten. Dan zal ook moeten blijken of dit element - dat zo belangrijk is voor het leven op aarde - echt zeldzamer is dan gedacht.

Bronmateriaal: "Paucity of phosphorus hints at precarious path for extraterrestrial life" - Royal Astronomical Society


terug naar het antropisch principe






^