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宇宙丰度

  宇宙丰度(cosmic abundances),宇宙中各种元素的相对数量。虽然氢和氦产生于大爆炸,但几乎所有其他元素是后来宇宙演化过程中在恒星内部加工出来的(见核合成),而且数量都少得多。宇宙丰度的标准度量是以太阳、地球和其他太阳系天体的研究为依据的。若用每种元素的原子数表示,则太阳的丰度是氢90.8%,氦9.1%,其他所有元素加起来0.1%。这与用光谱学方法测得的其他恒星的比例相似,虽然在宇宙较年轻时形成的年老恒星的重元素含量甚至更少。

  将太阳系的所有物体都考虑在内,最普通元素的丰度可以用质量或原子数来表示。因为氢是最轻的元素,它只占太阳系质量的70.13%,氦占27.87%,而按质量居第三位的最普通元素氧仅占0.91%。但大多数天文学家更喜欢用原子数来度量宇宙丰度。在这一尺度下,硫是第十位最普通元素,宇宙中每一个硫原子(严格说是每个硫原子核),大致对应1个铁原子;2个氖原子和2个镁原子;3个硅原子;4个氮原子;20个碳原子;30个氧原子;3 000个氦原子;50 000个氢原子。 除这前10名外,另5个元素(铝、氩、钙、镍、钠)的丰度在硫丰度的10%到50%之间。其他一切元素都稀少得多;比如,每1 000万个硫原子才有仅仅3个金原子与之匹配。比铁更重的元素是稀少的,因为它们只能在超新星中产生。另见CHON。

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