blog post-serien vil udforske jernens historie og spekulere i, hvordan det vil udfolde sig i fremtiden.
jern har haft en betydelig indflydelse på den menneskelige civilisations fremskridt. Ved du, hvordan jern, som nu tages for givet og bruges bredt, kom ind i vores liv i første omgang?
i dag, for at starte den første udgave af serien, har vi forberedt baghistorien om fremkomsten af jern på jorden samt forskellige oprindelsesteorier om jern.
Hvordan er jern, nummer 26 på det periodiske system og det grundlæggende element i livsformer, lavet?
atomnummer 26 fe, alias jern, udgør 35% af Jordens masse og 5,2% af jordskorpen. Det rigelige metal er virkelig en af Jordens væsentlige byggesten. Som nævnt i vores tidligere indlæg er der 3 gram jern selv i menneskekroppen. Lad os se på, hvordan det er lavet.
for længe, længe siden, i en galakse langt væk, blev jern født under en nuklear fusionsreaktion i en stjerne. I de indledende faser efter Big Bang eksisterede der ingen grundstoffer, der var tungere end brint eller helium. Med andre ord eksisterede jern ikke engang i begyndelsen.
ikke desto mindre har alle elementer tendens til at vende tilbage til den mest stabile tilstand. For at opnå dette går elementer kontinuerligt gennem nuklear fusion og fission. Da jern er det mest stabile element i universet, forsøger alle elementer naturligvis at konvertere til det.
imidlertid kræver lettere elementer ekstrem varme for at blive jern gennem nuklear fusion, og for at opnå sådan varme er ekstremt tryk nødvendigt. Det eneste sted, der opfylder sådanne krav, er inden for en kæmpe stjerne. Således fødes jern, når en kæmpe stjerne eksploderer i en supernova. Derfor kaldes stjerner “Jernfabrikker i rummet”.
hvor meget jern er der i jorden?
som vi sagde, har alle elementer tendens til at blive til jern, det mest stabile element i universet. Lad os se, hvor meget jern, et af de mest anvendte metaller, udgør jorden.
jern tegner sig for en tredjedel af Jordens masse. Det meste findes ikke i skorpen, men inden i kernen. Det findes som en væske i den ydre kerne og som et fast stof i den indre kerne. Faktisk består 91% af Jordens kerne af jern!
jernet i den ydre kerne danner jordens magnetfelt, når det roterer sammen med jorden. Selvom kraften i Jordens magnetfelt er ubetydelig i forhold til magneternes, spiller den ikke desto mindre en meget vigtig rolle. Grunden til at have kompasser til at vise os retning og hjælpe os med at fortælle nord fra syd skyldes Jordens magnetfelt!
desuden gør jernet i Jordens kerne vores planet beboelig ved at danne jordens magnetfelt, som beskytter os mod solvind.
Hvorfor er det så vigtigt ikke at blive direkte udsat for solvind?
solens øvre atmosfæriske lag udsender plasma, hvilket er det, vi kalder solvind. Plasma er til gengæld i det væsentlige for strømmen af elektroner og protoner, der er kendt som stråling. Rumstråling, hvis den udsættes, kunne 1) ændre vores DNA, som vil føre til kræft; 2) fjerne elektronerne fra de atomer, der danner vores kroppe; eller 3) absorberes af atomerne. Alle tre scenarier vil uundgåeligt gøre livet uholdbart. Hvis der ikke var noget jern i Jordens kerne, ville der ikke være noget magnetfelt til at beskytte os, og vi ville ikke være i stand til at eksistere på jorden i første omgang.
er du nysgerrig efter de forskellige oprindelsesteorier om jern? Der er tre teorier om fødslen af jern, lad os finde ud af det nu!
teori 1: en fejl
den første teori er, at opdagelsen af jern var interessant en fejltagelse. Denne teori hævder, at vores forfædre forvekslede jern med chalcopyrit, en ingrediens af bronse, som tilfældigvis var af lignende skygge og farve. Denne teori bliver plausibel, når vi antager, at vores forfædre allerede havde teknologien til at fremstille bronse i Bronsealderen.
teori 2: Løbeild
næste er løbeildsteorien. Denne teori hævder, at et løbeild smeltede jernmalmen, der opstod på jordens overflade, hvilket gjorde det muligt for vores forfædre at opdage jern. Ifølge denne teori tog forhistoriske mennesker den nu afoksidiserede og udsatte jernmalm og støbte den i forskellige former til brug.
generelt går den ild, vi bruger dagligt, sjældent over 800 kg, hvilket er utilstrækkelig varme til at afgifte jernmalm. Imidlertid, et løbeild i tykke, forhistoriske jungler kunne have været meget større og kan have varet meget længere, hvilket gør løbeildsteorien mulig.
teori 3: meteoritter
sidst men ikke mindst er meteoritteorien. Denne teori hævder, at menneskeheden opdagede jern fra faldne meteoritter. Faktisk indeholder mange af meteoritterne, der landede på jorden, rigeligt jern, som kaldes meteoritjern. Meteoritter, som er en legering af jern og nikkel, rapporteres at indeholde 4~20% nikkel og 0,3%~1,6% kobolt.
den mest plausible af de førnævnte teorier er den første, der siger, at vores forfædre forvekslede jern til bronse. Ifølge gamle dokumenter og ruiner begyndte menneskeheden først at bruge jern omkring 4.000 f.kr. i Lilleasien-regionen. Beviser hævder også, at jernraffineringsteknologi eksisterede omkring 3.000 f.kr. i Mesopotamien og Egypten.
fra biler til skibe, fly, hjem, forskellige daglige fornødenheder, jern er faktisk alle omkring os. Vi håber, at dette indlæg gav en vis oplysning omkring jern. Ser frem til vores del 2 i serien.