Metallicity dari Benda-benda Surgawi: Mengapa "Logam = Non-logam"?

17

Metallicity benda mengacu pada jumlah unsur kimia yang ada di dalamnya selain Hidrogen dan Helium.

Catatan: Unsur-unsur lain mungkin atau mungkin bukan logam sebenarnya dalam arti sebenarnya dari definisi mereka.

Tetapi mengapa para astronom menggunakan istilah seperti itu metallicity? Apa sejarah dan penyebab di balik menciptakan istilah yang mungkin (atau lebih tepatnya sedang) bingung dengan metal-contentbenda langit itu?

Apakah ada tujuan atau penjelasan ilmiah untuk ini? Saya tidak percaya itu hanya penerimaan acak, tapi mungkin ada motif yang tidak begitu solid di balik melakukan ini. Jika ada, apa itu?

star galaxy stellar-dynamics stellar-evolution stellar-structure MycrofD
sumber

Jawaban:

10

Untuk urutan pertama, kelimpahan relatif unsur yang lebih berat terhadap besi (misalnya) konstan. Jadi kandungan logam dari bintang adalah singkatan untuk konten dari unsur apa pun yang lebih berat daripada Dia. (NB: kita sekarang tahu ini tidak benar dalam banyak keadaan dan elemen dapat dikelompokkan berdasarkan proses sintesis - misalnya kita dapat berbicara tentang "elemen alfa" - O, Mg, Si dll. Yang dihasilkan oleh penangkapan partikel alfa; atau proses-s elemen - Ba, Sr dll diproduksi oleh proses-s. Kita tahu bahwa rasio katakanlah O / Fe menjadi lebih besar di lebih banyak bintang "miskin logam", tetapi Ba / Fe semakin kecil. Jadi berbicara tentang satu "logam" parameter hanya membuat Anda sejauh ini, dan kebenarannya lebih kompleks (dan menarik)).

Poin berikutnya adalah mengapa mereka disebut sebagai "logam" daripada istilah lain seperti "berat" atau sesuatu. Saya kira ini adalah sedikit sejarah dan fakta bahwa analisis kelimpahan awal pada bintang-bintang (dan masih) dilakukan di bagian spektrum yang terlihat (misalnya pada bagian awal abad ke-19 oleh Hyde Woolaston dan Fraunhofer . Unsur-unsur yang paling melimpah lebih berat daripada Dia sebenarnya bukan logam, mereka adalah Oksigen, Karbon, Nitrogen dan Neon.Namun, tanda tangan dari unsur - unsur ini sama sekali tidak jelas dalam spektrum terlihat dari (sebagian besar) bintang. garis) unsur-unsur seperti Fe, Na, Mg, Ni dll, yang jelas merupakan logam, seringkali sangat menonjol.

Ini, sangat bertentangan dengan jawaban yang diterima saat ini, saya percaya ada adalah alasan dan beberapa sejarah di balik nama "logam". Terlepas dari hidrogen dan helium, unsur-unsur logamnya memiliki fitur paling menonjol dalam spektrum optik bintang, sedangkan di sebagian besar bintang, tanda tangan dari non-logam yang lebih berlimpah sulit untuk dilihat.

Rob Jeffries
sumber
6

Tidak ada 'sejarah' di belakangnya. Fisika bintang kurang dari 100 tahun. Jadi, ini bukan terminologi yang muncul karena beberapa alasan anekdotal. Ini sudah sejak awal. Mengapa?

Karena kami tidak peduli. Kenapa begitu?

Hidrogen dan Helium lebih penting dan berlimpah, jadi kita perlu sesuatu untuk mengukur yang lain, yang dapat dikelompokkan dalam satu nama karena rendahnya arti penting bagi kita. Suatu hari, seorang astronom yang baik sedang duduk di balkonnya, minum kopi, dan dia berpikir, "Apa yang saya sebut sekelompok elemen yang sebagian besar adalah logam?" Kejutan mengejutkan, Dia memutuskan untuk memanggil mereka logam.

Saya tidak bercanda dengan Anda, meskipun mungkin terdengar seperti itu. Tapi begitulah halnya dengan terminologi astronomi. Saya berasumsi Anda baru di bidang ini, karena ini bukan satu-satunya hal gila yang telah kami lakukan untuk mengungkapkan berapa banyak omong kosong yang kami berikan untuk istilah, notasi, dan unit.

Cheeku
sumber
ya Saya memahamimu. Saya hanya berharap imajinasi bahwa seorang astronom tidak hanya berpikir-biarkan saya menyebut elemen-elemen lainnya sebagai logam-secara acak. Saya berharap mungkin ada cerita bagus di balik itu. Sesuatu terjadi dan itu mengarah ke yang lain dan itu mengarah ke yang lain. Itu selalu merupakan reaksi berantai. Harapan besar saya mengarah pada pertanyaan ini. Bagaimanapun, terima kasih atas masukan Anda. :)
MycrofD
2
Sebenarnya kami memang memberikan banyak 'omong kosong' tentang elemen-elemen lain dan logam. Bahkan pada hari-hari ketika fisika matahari lahir, ada beberapa minat pada komposisi kimia bintang. Saya masih berpikir penamaan itu datang karena alasan yang agak menyederhanakan.
AtmosphericPrisonEscape
@AtmosphericPrisonEscape Ya, itulah yang saya katakan. Penamaan 'datang' untuk menyederhanakan alasan. 'Sekarang' kita tidak peduli.
Cheeku
2
@Cheeku: Saya tidak mengenai itu, saya mengenai mitos bahwa kita tidak peduli dengan logam dalam astrofisika & astronomi.
AtmosphericPrisonEscape
5

Pada tahun 1812, Fraunhofer mengukur serangkaian garis penyerapan di bawah sinar matahari. Baru kemudian Kirchoff dan Bunsen menemukan bahwa garis serapan ini cocok dengan fitur emisi dari logam yang mereka bakar di laboratorium. ( http://www.chemteam.info/Chem-History/Kirchhoff-Bunsen-1860.html )

Dalam kimia, sebagian besar hal dalam tabel periodik dikenal sebagai "logam" ( http://en.wikipedia.org/wiki/Periodic_table_%28metals_and_nonmetals%29 ), jadi dengan mengingat fraksi kecil bahwa "logam" membentuk bintang keseluruhan , mungkin tidak terlalu jauh untuk menyebutnya logam.

Astronomi cenderung mempertahankan konvensi historis (lihat magnitude), tetapi menggunakan nama metallicity memang ada gunanya. Dalam banyak kasus objek, seperti bintang, dapat diklasifikasikan menjadi "kaya logam" atau "miskin logam" untuk menggambarkan perilaku yang berbeda; kelimpahan unsur spesifik tidak selalu penting untuk beberapa studi ini. Menggunakan nama selimut seperti "logam" membuat kategorisasi menjadi lebih mudah.

Harun
sumber