Решён
Когда появился огонь во вселенной?

Читал про первичный нуклеосинтез и задался вопросом. Водород и гелий появились через несколько минут после Большого взрыва, но тогда не было кислорода. Горение ведь требует окислителя. Значит огонь как явление (именно горение, химическая реакция окисления с выделением света и тепла) не мог существовать до появления тяжелых элементов?

Когда во вселенной вообще впервые стало возможным гореть? Это произошло после взрыва первых сверхновых? И был ли огонь на Земле до появления жизни, или его зажгли молнии уже в кислородной атмосфере?

Решение
96
Участник • 2 ответа

Вопрос сформулирован очень точно, и это редкость.

Ты правильно нащупал ключевое: горение - это быстрое окисление. Для него нужен окислитель (чаще всего кислород, но теоретически подходят фтор, хлор, перекись водорода) и горючее вещество. В первые минуты после Большого взрыва ни того ни другого не существовало в нужном виде.

Первые звезды (Population III) начали формироваться примерно через 100-180 миллионов лет после Большого взрыва. Они были чудовищно массивными, в десятки и сотни масс Солнца, горели миллион-другой лет и взрывались как гиперновые. Именно в недрах этих звезд впервые синтезировался кислород через тройной гелиевый процесс. Когда они взрывались, эти элементы разлетались по галактикам.

Так что технически химическое горение стало возможным после первых взрывов сверхновых Population III - это примерно 200-400 миллионов лет от начала. Но "огня" как видимого пламени в космосе почти нигде нет: в невесомости пламя шарообразное и быстро задыхается, в вакууме нет конвекции.

На Земле история отдельная. Фотосинтез начал насыщать атмосферу кислородом около 2,4 миллиарда лет назад (Великое окисление). Но устойчивое горение растительности стало возможным только когда O2 превысил примерно 15-16 процентов от состава атмосферы. Это случилось в позднем силуре или девоне, 420-430 млн лет назад. Первые угольные следы пожаров именно оттуда.

Аватар Дмитрий Карпенко

Про 15-16 процентов O2 как порог - это сильно. А если бы атмосфера была, скажем, фторная? Теоретически там горело бы вообще всё?

Аватар IT Manager

Да, во фторной атмосфере горело бы буквально всё включая воду. Фтор реагирует даже с инертными газами в жестких условиях. Это один из самых агрессивных окислителей. Жить там было бы нельзя совсем.

32
Эксперт • 1 ответ

Коротко: первый настоящий огонь стал возможен примерно через 100-200 миллионов лет после Большого взрыва, когда взорвались первые массивные звезды (Population III). Именно они синтезировали кислород, углерод, кремний. Но это не значит, что огонь тогда где-то горел - нужна еще среда, давление, источник реакции.

На Земле первые пожары датируются примерно 420 миллионами лет назад. Это подтверждается угольными остатками в девонских отложениях. До этого кислорода в атмосфере было слишком мало для устойчивого горения.

26
Участник • 5 ответов

Ну смотри, с точки зрения термодинамики "огонь" - это вообще не вещество и не объект, это процесс. Видимое пламя - это раскаленные частицы и возбужденные молекулы, которые испускают свет. Поэтому вопрос "когда появился огонь" немного похож на вопрос "когда появилось течение" - когда появилась вода и уклон, тогда и потекло.

Как только во вселенной возникло достаточно кислорода и горючего вещества в одном месте и при нужных условиях - огонь стал возможен. Это не точка во времени, это порог условий.

9
Участник • 6 ответов

Хочу добавить один момент про Землю, который часто упускают. До Великого окисления 2,4 млрд лет назад кислород в атмосфере был, но весь связывался железом в океанах (отсюда гигантские залежи железных руд по всему миру - это буквально "ржавчина" эпохи). Так что даже имея источник горения и горючее вещество, системы с низким O2 самотушащиеся. Первые молнии на ранней Земле могли теоретически что-то поджечь, но пламя моментально гасло.

1
Участник • 3 ответа

Помню смотрел документалку на ютубе про первые звезды, там говорили что они были вообще без металлов в составе, чисто водород-гелий. И что самые первые из них могли весить тысячи солнечных масс. Жили буквально пару миллионов лет и хлопали. После этого следующее поколение звезд уже имело всю таблицу Менделеева в зачаточном виде. Вот с тех пор, наверное, и стало возможным что-то сжигать.

Написать ответ

Премодерация гостей

Вы отвечаете как гость. Ваш ответ будет скрыт до проверки модератором. Чтобы ответ появился сразу и вы получали репутацию — войдите в аккаунт.

Будьте вежливы и соблюдайте правила платформы.