Hideg sör egy forró napon vagy whisky éjszakai sapka a szén tüzet. Egy jól megszerzett pohár lazíthatja a gondolkodását, amíg nem éri át az élet, a halál, a szeretet és az identitás titkait. Ilyen pillanatokban az alkohol és a kozmikum szorosan összefonódhat.
kapcsolodo tartalom
- A tudomány az olcsó bor mögött
Tehát valószínűleg nem meglepő, hogy az univerzum alkohollal mosott. A csillagok közötti helyet foglaló gázban a kemény cucc szinte mindent átható. Mit csinál ott? Ideje elküldeni néhány nagy rakétát a gyűjtés megkezdéséhez?
A körülöttünk lévő kémiai elemek tükrözik az univerzum és a benne lévő csillagok történetét. Röviddel a nagy robbanás után protonok képződtek az egész táguló, hűtõ univerzumban. A protonok a hidrogénatomok atommagjai és az összes többi elem magjai építőkövei.
Ezeket elsősorban a nagy robbanás óta gyártják a csillagok meleg, sűrű magjában lezajló nukleáris reakciók révén. A nehezebb elemek, például az ólom vagy az arany, csak ritka hatalmas csillagokban vagy hihetetlenül robbanásveszélyes eseményekben készülnek.
Etanol molekula (Wikimedia Commons) Könnyebb csillagokat, például szént és oxigént szintetizálnak nagyon sok közönséges csillag életciklusában - ideértve a saját napunkat is. Mint a hidrogén, ezek a leggyakoribbak az univerzumban. A csillagok közötti hatalmas terekben az atomok tipikusan 88% -a hidrogén, 10% -a hélium, a fennmaradó 2% pedig elsősorban a szén és az oxigén.
Ami nagyszerű hír a booze rajongók számára. Az etanol minden egyes molekulája, az alkohol, amely annyira örömet nyújt nekünk, kilenc atomot tartalmaz: két szén, egy oxigén és hat hidrogén. Ennélfogva a C₆H₆O kémiai szimbólum. Olyan, mintha az univerzum szándékosan monumentális lepárló üzemré változott volna.
**********
A csillagok közötti tereket csillagközi közegnek nevezzük. Talán a legismertebb példa a híres Orion-köd. Ez a csillagképződés legközelebbi régiója a Földdel és szabad szemmel látható - bár még mindig több mint 1300 fényévnyire van.
Mégis, amikor inkább a köd színes részeire, például az Orionra koncentrálunk, ahol csillagok jelennek meg, addig nem az az alkohol származik. A feltörekvő csillagok intenzív ultraibolya sugárzást bocsátanak ki, amely elpusztítja a közeli molekulákat, és megnehezíti az új anyagok képződését.
Orion köd (Wikimedia Commons) Ehelyett a csillagközi közeg azon részeit kell megvizsgálnia, amelyek a csillagászoknak sötétnek és zavarosnak tűnnek, és csak távoli csillagok által gyengén megvilágítottak. Ezekben a terekben a gáz rendkívül hideg, kissé kevesebb, mint -260 ℃, vagy körülbelül 10 ℃ az abszolút nulla fölött. Ez nagyon lassúvá teszi.
Fantasztikusan széles körben eloszlatott. A Föld tengeri szintjén számításom szerint körülbelül 3x10 25 molekula van egy köbméter levegőn - ez egy három, amelyet 25 nulla követ, ez egy rendkívül óriási szám. Az utasszállító repülőgép magassága körül, körülbelül 36 000 láb, a molekulák sűrűsége ennek az értéknek kb. Egyharmada - mondjuk 1x10 25 . Nehéz lenne a levegőn kívül lennie, de abszolút értelemben még mindig elég sok gáz van.
Hasonlítsuk össze ezt a csillagközi közeg sötét részeivel, ahol jellemzően 100 000 000 000 részecske van egy köbméterenként, vagy 1x10 11, és gyakran ennél jóval kevesebb is. Ezek az atomok ritkán elég közel állnak ahhoz, hogy kölcsönhatásba lépjenek. Ennek ellenére képesek olyan molekulákat képezni, amelyek kevésbé hajlamosak további nagy sebességű ütközések szétszakadására, mint amikor ugyanaz történik a Földön.
A bizonyíték odakint van. (Tragoolchitr Jittasaiyapan) Ha például egy szénatom találkozik egy hidrogénatommal, akkor ezek metilidinnek (CH kémiai szimbólumnak) nevezett molekulaként összetapadhatnak. A metilidin nagyon reaktív, így gyorsan elpusztul a Földön, de ez a csillagközi közegben gyakori.
Az ilyen egyszerű molekulák könnyebben találkoznak más molekulákkal és atomokkal, és lassan felépítik az összetettebb anyagokat. Bizonyos esetekben a távoli csillagok ultraibolya fénye megsemmisíti a molekulákat, de ez a fény a részecskéket is önmagában kissé eltérő változatokké alakíthatja, amelyeket ionoknak neveznek, ezáltal lassan kibővítve a molekulák képződési tartományát.
**********
Kilenc atomú molekula, például etanol előállítása ilyen hűvös és nehéz körülmények között még rendkívül hosszú időt vehet igénybe - természetesen sokkal hosszabb ideig, mint az a hét nap, amikor a tetőtérben főzhetik otthon, nem is beszélve arról, hogy a italbolt.
De segítségünkre áll más egyszerű szerves molekulák is, amelyek összetapadva elkezdenek porszemcséket képezni, például koromhoz hasonlóan. Ezen szemcsék felületén a kémiai reakciók sokkal gyorsabban zajlanak, mert a molekulák egymáshoz közel tartanak.
Ezért a hűvös koromrégiók, a jövőben a csillagok születési helyei ösztönzik a komplex molekulák gyorsabb megjelenését. Ezekben a régiókban a különféle részecskék megkülönböztető spektrumvonalaiból megtudhatjuk, hogy van víz, szén-dioxid, metán és ammónia -, de rengeteg etanol is.
Hely még több! (Afrikai Stúdió) Most, amikor sokat mondok, szem előtt kell tartani az univerzum hatalmát. És még mindig csak kb. 10m atomról és molekularól beszélünk. Tegyük fel, hogy egy csillagközi űrben átutazhatott egy pintpoharat tartva, és mozgatásakor csak alkoholt fogyaszthat fel. Ahhoz, hogy elegendő mennyiségű sört összegyűjtse, körülbelül fél millió fényévre kell utaznia - sokkal messzebb, mint Tejútunk.
Röviden: a világűrben elképesztő módon hatalmas mennyiségű alkohol található. De mivel ez valóban hatalmas távolságokra oszlik, az italgyártók könnyen pihenhetnek. Hideg nap lesz a nap, mielőtt kitaláljuk, hogyan lehet azt összegyűjteni, sajnálom, hogy mondhatom.
Ezt a cikket eredetileg a The Conversation kiadta.
Alexander MacKinnon, egyetemi tanár, asztrofizika, Glasgowi Egyetem
