SAMENVATTING
Silica is een verbinding van een silicium met twee zuurstof atomen (silicium dioxide). Zuurstof en silicium ontstaan door kernfusie. Zuurstof in het centrum van sterren, het zwaardere silicium alleen tijdens een supernova. Silicium condenseerde vervolgens met zuurstof tot silica in een overblijvende koude moleculaire wolk. Uit een deel van zo'n wolk, de pre-solaire nevel, ontstond ons zonnestelsel waarin de silica concentreerde in aardse planeten.
SILICA STERRENSTOF
Relatief lichte elementen, met in de atoomkern een beperkt aantal protonen en neutronen, kunnen ontstaan uit nog lichtere atoomkernen, door fusie onder hoge druk en temperatuur in het centrum van een ster zoals onze zon. Zo ontstaat zuurstof in de stikstof-zuurstofcyclus, door fusie van stikstof met waterstof onder het uitzenden van röntgenstraling.
15N + 1H → 16O + γ
Zwaardere elementen zoals silicium kunnen alleen ontstaan bij zeer hoog energetische kernfusie, zoals tijdens de intense explosie van een supernova. Het gevolg van de ineenstorting van een massieve ster onder haar eigen zwaartekracht, als er onvoldoende waterstof overblijft voor de tegenhoudende uitwaartse druk van de normale kernfusie in het centrum van de ster.
Zo ontstaat silicium met helium uit de fusie van zuurstof met zuurstof in het zuurstofverbrandingsproces.
.16O + 16O → 28Si + 4He
Na de supernova blijft er een koude moleculaire wolk achter waarin zuurstof en silicium condenseren tot silica (siliciumdioxide, SiO2,
Rho
SILICA CONCENTRATIE OP AARDE
Ongeveer 4500 miljoen jaar geleden, ontstond ons zonnestelsel uit een fragment van de moleculaire wolk, de pre-solaire nevel. Deze nevel trok samen onder invloed van de zwaartekracht en ontwikkelde zich tot een draaiende schijf met een steeds dichter en heter wordend centrum, met daaromheen draaiende proto-planetaire ringen. Na 50 miljoen jaar contractie, waren temperatuur, druk en dichtheid in het centrum voldoende voor kernfusie. Dicht rond de jonge hete zon, konden alleen hittebestendige (refractoire) moleculen condenseren, zoals de silicaten en andere metaaloxiden met een hoog smeltpunt. Na samenklonteren tot planetesimalen, groeiden deze vervolgens aan tot de aardse protoplaneten Mercurius, Venus, Aarde en Mars, allemaal draaiend in banen dicht rond de zon. Zo is silicium, op zuurstof na, het meest voorkomende element op aarde en bestaat de aarde voor 60 gewichtsprocent uit het relatief lichte silica, waarvan de hoogste concentratie wordt gevonden in de drijvende buitenste continentale korst.