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超級碗戒指和地質學有什麼關係,對吧?我的意思是說,當你看到海鷹隊(有史以來第一個!)閃亮的新飾品時,地質學可能不是你首先想到的。別擔心,我也不是。不,我沒想“哦,地質學!”我想,“哇,真貴!”
然後我就想,真可惜這不是一場野獸地震”,然後,“我想知道這些石頭是什麼?”就在那時我恍然大悟。石頭。岩石。你知道……地質學。
鑽石!藍寶石!沙弗萊石!白金!這枚戒指是用地質材料製成的。沒有地質學就不會有它。 實際上,它就是地質學!這些石頭背後有一個地質故事。我決定來講講它。*
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只是……它比我想象的要複雜。
它始於宇宙的誕生。
有時它變得非常具有爆炸性,其方式比我所知的還要多。
它的結尾是一種罕見的我的誕生石,以及一個精彩的地質偵探工作,以及一場悲劇。
故事從這裡開始
很久很久以前,在沒有任何星系,更不用說遙遠的星系之前,宇宙開始了……
當然,那時還沒有像地質學這樣的東西——只是一些令人難以置信的物理學,它誕生了最初、最輕的元素。氫和氦,以及微量的鋰,以及少量的放射性氚和鈹,在宇宙存在的前三分鐘內出現。放射性部分很快衰變消失。物理學統治著一個由三種元素組成的宇宙。構成地質學——和珠寶——的物質還不存在。
直到三億年過去了……
微小的密度變化導致一些物質在引力的影響下凝聚……
恆星誕生了……
它們立即開始工作,鍛造構成恆星物質、行星、人類和超級碗冠軍戒指的物質。
所有比氫、氦和我們微量鋰重的元素都是在恆星中產生的(除了少數由宇宙射線產生的例外)。在恆星深處,溫度和壓力高得難以想象,原子和原子碎片融合在一起,形成全新的元素,這個過程稱為恆星核合成。這個過程從第一顆恆星點燃的那一刻就開始了。
最早的恆星應該是巨大的氫氦怪物,它們生命短暫(以恆星標準衡量),然後在比大爆炸小但仍然非常大的爆炸中消亡。為什麼只有大型恆星?因為不僅僅是鑽石需要碳。像我們的太陽這樣適中的恆星如果沒有碳就不會存在。幸運的是,碳是巨星們首先開始“烹飪”的元素之一,對吧?這些巨星將氫聚變成氦,氦聚變成碳,並沿著元素鏈向上,直到它們得到56鎳,它衰變成56鐵。這是終點:鐵不能像其他核燃料那樣“燃燒”。在一個相當複雜和戲劇性的事件系列中,恆星坍塌並爆炸。爆炸釋放了恆星一直在“烹飪”的許多可愛元素,並在衝擊波中創造了更多元素。
這就是我們的超級碗戒指元素的製造地
較小的恆星可以合成我們戒指成分所需的碳和氧。較大的恆星貢獻鈣、銅、鋁、鋅、矽、釩、鉻、鈦和鐵。超新星貢獻了更多的大恆星元素,以及(穩定的)鎳**、金和銠。從大爆炸後三億年到五十億年前,恆星不斷鍛造、生存和死亡,將它們的恆星物質傳遞給新一代恆星。最終,一個巨大的雲團,充滿了已消亡的恆星和巨大的超新星留下的氣體分子和塵埃顆粒,被輕輕地推動,足以坍塌、凝結並形成新的恆星,這些恆星最終完成了鍛造將成為我們自己的太陽和地球的元素。
現在,要烹飪出像太陽這樣較小的恆星,可能還有隨之而來的行星,你需要一個充滿碳和氧的雲團,以及矽酸鹽和其他較重的元素。這不僅僅是因為最終的地質學需要的不只是氫氣和氦氣——像太陽這樣大小的恆星需要母分子云持續坍塌足夠遠才能形成它。但云團在收縮時會升溫,並且隨著它形成的大恆星開始燃燒。正如我們從熱氣球中瞭解到的那樣,熱量使氣體變得興高采烈並膨脹。如果不是因為所有那些可愛的 H2O 和 CO 分子以及微小的碳顆粒,它們出色地完成了吸收熱量並將其輻射為紅外線的工作,而紅外線可以毫不費力地與雲團說再見,這將阻止雲團凝結成太陽。能量的逸出使雲團保持足夠涼爽,從而繼續收縮直到較小的恆星形成。
我們的太陽系就是這樣形成的。
在新生太陽周圍,微小的宇宙塵埃顆粒——矽酸鹽和碳顆粒以及各種元素的微量痕跡——互相追逐。有時,它們碰撞並粘在一起,“變成了大的蓬鬆球”,本質上是宇宙塵埃球。那些漂浮在太陽周圍的塵埃球開始在自身引力下結合。它們生長,變得更加堅固,相互碰撞,聚集在一起,最終變成了行星。
包括地球。地球被形成月球的微行星撞擊了。
那次擦肩而過的撞擊產生的熱量導致地球完全熔化。鐵和鎳沉到地心。地殼形成了。放射性元素——來自超新星的能量的回聲——衰變,釋放出熱量,保持內部溫暖而沸騰,而地殼冷卻並硬化。
那熔融的內部開始對流。板塊構造開始活躍起來。
將星塵轉化為超級碗戒指物質的地質過程開始發揮作用。
事情又變得相當具有爆炸性了……
請繼續關注下週的鑽石,以及意味著我們可以將它們放在超級碗戒指和其他東西上的大爆炸事件。並且訪問 En Tequila Es Verdad 獲取遺漏和額外內容!
*事實證明,這些戒指有很多關於地質學的內容要說。我懷疑它們不是唯一的。因此,當我們探索完海鷹隊超級碗戒指背後的地質史詩後,為什麼不告訴我您希望我調查的下一件珠寶呢?我們將使其成為一個常規專題。請將您的想法傳送至 dhunterauthor at gmail。
**大型恆星花費大量時間合成的可愛鎳的半衰期為 6.077 天。你在超級碗戒指中找不到任何鎳!
參考文獻
Gribbon, John and Mary (2000): 星塵:超新星與生命,宇宙的聯絡。紐黑文和倫敦,CT:耶魯 Nota Bene 出版社。
Smoot Group: 高質量元素的形成。上次訪問時間:2014年7月10日。