Abondance Massique des éléments chimiques dans l'Univers

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1. Le document 8 est une courbe montrant, par rapport à une population de 106 noyaux de silicium dans l’univers, le nombre de noyaux n que représenterait chaque élément chimique en fonction de son numéro atomique Z. Ainsi, on remarque que les abondances relatives des 118 éléments chimiques sont très différentes : l’élément le plus abondant est l’hydrogène avec une population relative d’environ 1010 noyaux, tandis que l’un des éléments le moins abondant est l’Uranium avec une population relative d’environ 3×10-1 noyaux. Aussi les éléments chimiques dont les valeurs relatives sont supérieures ou égales à celle du Silicium (106 noyaux) sont :

• L’Hydrogène (environ 1010 noyaux)
• L’Hélium (environ 109 noyaux)
• Le Carbone (environ 107 noyaux)
• L’Azote (environ 106 noyaux)
• L’Oxygène (environ 107 noyaux)
• Le Néon (environ 106 noyaux)
• Le Magnésium (106 noyaux)
• Le Fer (106 noyaux)

1. Le document 10 est un tableau présentant l’abondance massique des éléments chimiques dans la croute terrestre. Tandis que le document 11 est un diagramme en barres représentant l’abondance massique des éléments chimiques sur le sol lunaire. (Voir diagrammes circulaires) On remarque que les mêmes éléments chimiques sont présents et dans des proportions similaires à l’exception du magnésium qui représente 6% de la masse du sol lunaire : dans la croute terrestre comme sur le sol lunaire, l’élément majoritaire est l’oxygène à 44 et 41%, suivi par le silicium à 22 et 21%, puis par l’Aluminium qui représente 7% des masses de la croute terrestre et du sol lunaire, le Fer qui représente respectivement 14 et 13%, le Calcium qui en représente 9 et 8%, enfin 4% de leur masse est composé d’autres éléments.

1. Si la composition de la croute terrestre et du sol lunaire sont similaires, elles sont très différentes de celle du vivant. En effet, le document 9, qui est un diagramme circulaire, représente l’abondance des éléments chimiques dans le monde vivant : on constate comme dans les sols une prédominance de l’Oxygène qui est cependant plus importante ici (65% contre 42.5% en moyenne ). Néanmoins, le monde vivant est aussi composé en majorité d’éléments chimiques qui ne représentent qu’une part infime de la masse des sols. Nous pouvons citer notamment le Carbone, dont l’abondance massique dans le monde vivant est de 18%, l’hydrogène et l’Azote dont les abondances massiques sont de 10 et 3%.

Pour conclure, les éléments chimiques sont présents et répartis de façon très inégale dans l’Univers : en effet l’Hydrogène et l’Hélium constituent l’essentiel de la masse Universelle ( respectivement plus de 75% et près de 20%) et sont concentrés dans les étoiles où ils sont les tout premiers éléments à être apparus lors du big bang du fait de leur légèreté (leur noyau ne contienne qu’ 1 et 2 protons). Tous les autres éléments ayant été produits ultérieurement à partir de l’Hydrogène et de l’Hélium notamment dans les étoiles et supernovæ, ils sont dispersés et présents dans des proportions bien moindre (4% de la masse totale de l’Univers). (Cf tableau des éléments avec la provenance de chacun)

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