#矿物# #科普# 书接上文,我们接着聊一聊钻石的储量为什么这么稀少。
钻石是碳(C)的原子晶体,没有错,就是我们身边随处可见的碳:空气中有二氧化碳,汽油中烃类化合物含有碳,平时烧的煤中有碳,用的铅笔中也有碳,乃至地球上形形色色的生命都是由碳基构成的。碳很常见,时时刻刻在我们身边,可是,为什么碳的原子晶体——钻石偏偏如此之少呢?
要解释这个问题,我们还要从钻石的成因讲起。虽然钻石在我们的生活中并不算十分罕见,但这种小小的石头其实来自于数百公里深的地下——上地幔。如果我们把地球类比于鸡蛋,那么我们生活的地表以及脚踏的大地——地壳只相当于鸡蛋那薄薄一层的蛋壳,地幔好比蛋白,地核好比蛋黄(如图;当然,这里只是做一个简单的类比,实际上地球的结构还要复杂一些)。虽然在地表存在着大量的碳元素,但在地球内部,碳元素相当稀有。我们生活的地球是一个以硅酸盐为主的球体,地幔占据了地球的绝大部分体积与质量,而硅、氧、铝、镁、铁、钠、钾、钙等元素约占据了地幔总质量的98%,地幔中碳元素的质量分数仅为0.03%;并且,大部分碳元素又是以碳酸盐的形式存在于地幔中,仅有游离的碳元素或碳单质才有可能结晶形成钻石。即使,地幔环境在适宜的条件下形成钻石,还需要有地质运动等因素将钻石从地幔带出至地表,才能被我们人类开采利用。我们人类能够钻探的最深处,不过十公里有余;地球上海拔最低处——马里亚纳海沟,也只不过约11公里深;面对处于数百公里深的上地幔中的钻石,我们也只能可望而不可即。万幸,有一系列地质运动将钻石带出,可以让这种来自于地底深处的小石头在我们的手中大放异彩。
(未完待续)
(图片源自百度图库)
钻石是碳(C)的原子晶体,没有错,就是我们身边随处可见的碳:空气中有二氧化碳,汽油中烃类化合物含有碳,平时烧的煤中有碳,用的铅笔中也有碳,乃至地球上形形色色的生命都是由碳基构成的。碳很常见,时时刻刻在我们身边,可是,为什么碳的原子晶体——钻石偏偏如此之少呢?
要解释这个问题,我们还要从钻石的成因讲起。虽然钻石在我们的生活中并不算十分罕见,但这种小小的石头其实来自于数百公里深的地下——上地幔。如果我们把地球类比于鸡蛋,那么我们生活的地表以及脚踏的大地——地壳只相当于鸡蛋那薄薄一层的蛋壳,地幔好比蛋白,地核好比蛋黄(如图;当然,这里只是做一个简单的类比,实际上地球的结构还要复杂一些)。虽然在地表存在着大量的碳元素,但在地球内部,碳元素相当稀有。我们生活的地球是一个以硅酸盐为主的球体,地幔占据了地球的绝大部分体积与质量,而硅、氧、铝、镁、铁、钠、钾、钙等元素约占据了地幔总质量的98%,地幔中碳元素的质量分数仅为0.03%;并且,大部分碳元素又是以碳酸盐的形式存在于地幔中,仅有游离的碳元素或碳单质才有可能结晶形成钻石。即使,地幔环境在适宜的条件下形成钻石,还需要有地质运动等因素将钻石从地幔带出至地表,才能被我们人类开采利用。我们人类能够钻探的最深处,不过十公里有余;地球上海拔最低处——马里亚纳海沟,也只不过约11公里深;面对处于数百公里深的上地幔中的钻石,我们也只能可望而不可即。万幸,有一系列地质运动将钻石带出,可以让这种来自于地底深处的小石头在我们的手中大放异彩。
(未完待续)
(图片源自百度图库)
第二八五天,从本质上面来说,生命产生的基础物质是有机物,而有机物是本身就是含有碳元素的化合物,所以所有由有机物构成的的生物,便称之为碳基生物,就地球上面来说,虽然生命的种类有很多种,在地球上的很多角度,为了适应环境的变化,很多动物都进化出来比较特殊的能力。
但是从本质上面来说,这些生物都是属于碳基生物,包括人类在内,生命的基础都是含有碳元素的有机物,而对于我们这样的碳基生物来说,水和碳本身就是我们生存的基本条件,如果离开了这样的条件,我们就无法再存活了,这对于地球上面的所有生物来说,都是一样的,整个地球都是碳基生物组成的生态系统。
而除了碳基生物之外,在我们的地球上面,至今为止还没有发现其他生命形式,这也导致了我们在寻找外星人的过程当中,往往都倾向于寻找碳基生物,往往会优先探索和地球相类似的星球,而其他形式的生命,似乎都只存在于理论或者是科幻小说当中,比如我们今天要说的硅基生物,以及还有一些所谓的磷基生物等等。
从本质上来看,这些生物构成的基本元素就是硅或者磷等等,而且这种生物形式虽然只是局限于理论和科幻小说当中,但是我们也要知道,宇宙浩瀚无比,恒星和行星更是多如牛毛,在这样的前提之下,宇宙当中存在其他类型的生物,是完全可能的,而且从这些元素上面来说,是完全具备形成高等智慧生命的可能性的。
如果宇宙当中真的存在硅基生物,那么就身体形态来说,它们将有着和我们碳基生物完全不一样的构造,比如它们的呼吸系统,并不呼吸氧气,甚至于不用呼吸也是完全有可能的,同时硅基生物的外形很有可能类似我们想象当中的矿物生命,这种生物的生存能力极强,所以硅基生物往往都能在非常极端的环境下来生存。
当然,硅基生物也有着属于自己的缺陷,比如硅基生物在化学稳定性上面是比较差劲的,这也就是为什么我们认为硅基生物有可能不存在的原因,正是因为这一点,导致了硅基生物想要形成往往都比较难,而且即使是形成了,在生物演化的过程当中,潜力往往也非常的低,远远不如我们碳基生物,所以进化的层次较低。
但是,硅基生物对于信息的储存能力和处理能力要远远强于我们碳基生物,所以如果宇宙当中存在硅基生物的话,虽然它们在进化和智慧上面,都比不上碳基生物,但是硅基生物仍然能够通过强大的信息储存能力和处理能力,建立起发达而又强大的文明,而且这种文明往往是绝对理智的,它们的崛起往往都会伴随着战争。
而且,在宇宙当中,硅基生物的生存能力要远远强于碳基生物,因为在宇宙当中,大部分的星球的自然环境都是非常恶劣的,而碳基生物对于水和碳都存在着基本的需求,就拿太阳系来说,符合碳基生物生存的星球很少,目前只有地球,而在理论上也仅仅只有火星、木卫二等数颗而已。
但是如果是硅基生物的话,就完全不会存在这样的烦恼,因为太阳系当中的大部分行星,硅基生物都能够生存下来,比如地球的姊妹星球金星,处于失控的温室效应当中,表面温度可以达到400多摄氏度,碳基生物完全不可能在这上面生存,但是硅基生物却完全可以,因为硅基生物的耐热性极强。
对于硅基生物来说,它们对于生存环境的需求往往都比较的简单,不需要稳定的环境,而仅仅是这一点,就能让硅基生物在宇宙当中的大部分星球上面生存了,当然,宇宙是公平的,我们上面也说了,硅基生物的形成并不容易,而且能够进化的层次也比较低,虽然也能够创建辉煌的文明,但是它们的上限只有那么高,被固定死了!
但是从本质上面来说,这些生物都是属于碳基生物,包括人类在内,生命的基础都是含有碳元素的有机物,而对于我们这样的碳基生物来说,水和碳本身就是我们生存的基本条件,如果离开了这样的条件,我们就无法再存活了,这对于地球上面的所有生物来说,都是一样的,整个地球都是碳基生物组成的生态系统。
而除了碳基生物之外,在我们的地球上面,至今为止还没有发现其他生命形式,这也导致了我们在寻找外星人的过程当中,往往都倾向于寻找碳基生物,往往会优先探索和地球相类似的星球,而其他形式的生命,似乎都只存在于理论或者是科幻小说当中,比如我们今天要说的硅基生物,以及还有一些所谓的磷基生物等等。
从本质上来看,这些生物构成的基本元素就是硅或者磷等等,而且这种生物形式虽然只是局限于理论和科幻小说当中,但是我们也要知道,宇宙浩瀚无比,恒星和行星更是多如牛毛,在这样的前提之下,宇宙当中存在其他类型的生物,是完全可能的,而且从这些元素上面来说,是完全具备形成高等智慧生命的可能性的。
如果宇宙当中真的存在硅基生物,那么就身体形态来说,它们将有着和我们碳基生物完全不一样的构造,比如它们的呼吸系统,并不呼吸氧气,甚至于不用呼吸也是完全有可能的,同时硅基生物的外形很有可能类似我们想象当中的矿物生命,这种生物的生存能力极强,所以硅基生物往往都能在非常极端的环境下来生存。
当然,硅基生物也有着属于自己的缺陷,比如硅基生物在化学稳定性上面是比较差劲的,这也就是为什么我们认为硅基生物有可能不存在的原因,正是因为这一点,导致了硅基生物想要形成往往都比较难,而且即使是形成了,在生物演化的过程当中,潜力往往也非常的低,远远不如我们碳基生物,所以进化的层次较低。
但是,硅基生物对于信息的储存能力和处理能力要远远强于我们碳基生物,所以如果宇宙当中存在硅基生物的话,虽然它们在进化和智慧上面,都比不上碳基生物,但是硅基生物仍然能够通过强大的信息储存能力和处理能力,建立起发达而又强大的文明,而且这种文明往往是绝对理智的,它们的崛起往往都会伴随着战争。
而且,在宇宙当中,硅基生物的生存能力要远远强于碳基生物,因为在宇宙当中,大部分的星球的自然环境都是非常恶劣的,而碳基生物对于水和碳都存在着基本的需求,就拿太阳系来说,符合碳基生物生存的星球很少,目前只有地球,而在理论上也仅仅只有火星、木卫二等数颗而已。
但是如果是硅基生物的话,就完全不会存在这样的烦恼,因为太阳系当中的大部分行星,硅基生物都能够生存下来,比如地球的姊妹星球金星,处于失控的温室效应当中,表面温度可以达到400多摄氏度,碳基生物完全不可能在这上面生存,但是硅基生物却完全可以,因为硅基生物的耐热性极强。
对于硅基生物来说,它们对于生存环境的需求往往都比较的简单,不需要稳定的环境,而仅仅是这一点,就能让硅基生物在宇宙当中的大部分星球上面生存了,当然,宇宙是公平的,我们上面也说了,硅基生物的形成并不容易,而且能够进化的层次也比较低,虽然也能够创建辉煌的文明,但是它们的上限只有那么高,被固定死了!
#NASA[超话]# NASA 公布一张「卡西尼号」土星探测器拍摄的土卫六照片。11月3日,NASA 科学家发布最新研究报告,宣布在土卫六「泰坦」星的大气层中发现一种环状碳基分子「C3H2」,这种物质能够形成复杂的有机化合物,被视为生命出现的基础。「泰坦」是太阳系第二大卫星,亦是除地球之外唯一有氮气大气层的天体。NASA 计划在2027年发射探测器前往土卫六进行生命迹象探索。
✋热门推荐