Хладно пиво врућег дана или виска ноћна капа поред ватре на угљену. Добро зарађена чаша може да вам олакша размишљање све док не будете у стању да пробијете мистерије живота, смрти, љубави и идентитета. У оваквим тренуцима, алкохол и космички могу изгледати уско испреплетени.
Сличан садржај
- Наука која стоји иза вашег јефтиног вина
Па можда не би требало чудити да свемир обилује алкохолом. У гасу који заузима простор између звезда, тврде ствари су готово свепрожимајуће. Шта се тамо ради? Да ли је време да пошаљете неке велике ракете да започнемо са њеним прикупљањем?
Хемијски елементи око нас одражавају историју универзума и звезде унутар њега. Убрзо након Великог праска, протони су се формирали у ширењу све хладнијег универзума. Протони су језгра атома водоника и градивни блокови за језгре свих осталих елемената.
Они се углавном производе од Великог праска нуклеарним реакцијама у врућим густим језграма звезда. Тежи елементи попут олова или злата производе се само у ретким масивним звездама или у невероватно експлозивним догађајима.
Молекул етанола (Викимедиа Цоммонс) Лакше попут угљеника и кисеоника синтетишу се у животним циклусима веома много обичних звезда - укључујући на крају и наше сунце. Попут водоника, они су међу најчешћим у свемиру. У огромним просторима између звезда, обично 88% атома је водоник, 10% је хелијум, а преостала 2% су углавном угљеник и кисеоник.
Што је одлична вест за љубитеље алкохолних пића. Сваки молекул етанола, алкохола који нам пружа толико ужитка, укључује девет атома: два угљеника, један кисеоник и шест водоника. Отуда хемијски симбол Ц₂Х₂О. Као да се универзум намерно претворио у монументалну дестилерију.
**********
Простори између звезда познати су као међузвијездани медиј. Чувена Орионова маглица можда је и најпознатији пример. То је најближи регион настајања звезда Земљи и видљив голим оком - иако је удаљен више од 1300 светлосних година.
Ипак, док смо склони да се фокусирамо на шарене делове маглина попут Ориона где звезде излазе, то није место одакле алкохол долази. Звијезде у настајању производе интензивно ултраљубичасто зрачење, које уништава оближње молекуле и отежава формирање нових супстанци.
Маглина Орион (Викимедиа Цоммонс) Уместо тога, потребно је да гледате делове међузвезданог медијума који астрономима изгледају као мрачно и облачно, а само слабо осветљени удаљеним звездама. Плин је у овим просторима изузетно хладан, нешто мање од -260 ℃, односно око 10 ℃ изнад апсолутне нуле. То га чини врло спорим.
Такође је фантастично широко распрострањен. На нивоу мора на Земљи, према мојим прорачунима, постоји отприлике 3к10 25 молекула по кубном метру ваздуха - то је три праћена 25 нулама, што је огроман број. На висини путничких млазница, око 36 000фт, густина молекула је отприлике трећина ове вредности - рецимо 1к10 25 . Ми бисмо се борили да дишемо изван авиона, али то је ипак прилично пуно гаса у апсолутном смислу.
Сада упоредите ово са тамним деловима међузвезданог медијума, где обично има 100 000 000 000 честица по кубном метру, или 1к10 11, а често и много мање од тога. Ови атоми ретко се довољно приближавају да би могли комуницирати. Али када то ураде, они могу формирати молекуле мање склоне разбијању даљим сударима велике брзине него када се иста ствар догоди на Земљи.
Доказ је тамо. (Трагоолцхитр Јиттасаииапан) На пример, ако се атом угљеника сусреће са атомом водоника, могу се лепити заједно као молекул који се зове метилидин (хемијски симбол ЦХ). Метилидин је високо реактиван, па се на Земљи брзо уништава, али је чест у међузвездном медијуму.
Једноставни молекули попут ових слободнији су у налажењу других молекула и атома и полако граде сложеније супстанце. Понекад ће молекули бити уништени ултраљубичастом светлошћу из удаљених звезда, али ова светлост такође може претворити честице у нешто другачије верзије себе названих јони, чиме се полако проширује опсег молекула које могу формирати.
**********
Да бисте направили молекулу са девет атома, као што је етанол, у овим хладним и осетљивим условима, можда ће вам требати изузетно дуго времена - свакако много дуже него седам дана колико бисте могли да ферментирате домаћим пивом на тавану, а камоли колико је времена потребно да прошетате до продавница пића.
Али ту је помоћ од других једноставних органских молекула, који почињу да се зближавају и формирају зрнца прашине, нешто попут чађе. На површинама ових зрна, хемијске реакције се одвијају много брже, јер се молекули држе у близини.
Због тога хладна сочна подручја, потенцијална звјездана мјеста рођења будућности, подстичу да се сложени молекули брже појаве. Из карактеристичних линија спектра различитих честица у овим регионима можемо рећи да постоји вода, угљен-диоксид, метан и амонијак - али и доста етанола.
Соба за више! (Африца Студио) Сада када вам кажем доста, морате имати на уму пространства универзума. И још увек говоримо о отприлике једном у сваких 10 м атома и молекула. Претпоставимо да бисте могли путовати кроз међузвездни простор, држећи чашу с пинтом, пипајући само алкохол док сте се кретали. Да бисте сакупили довољно за литру пива, морали бисте да пропутујете око пола милиона светлосних година - што је много даље од величине нашег Млечног пута.
Укратко, у свемиру се налазе огромне количине алкохола. Али пошто је распоређен на заиста огромним растојањима, компаније за пиће могу лако да се одморе. Биће хладан дан на сунцу пре него што смислимо како да сакупимо било шта од тога, жао ми је што то морам рећи.
Овај чланак је првобитно објављен у часопису Тхе Цонверсатион.
Алекандер МацКиннон, старији предавач, астрофизика, Универзитет у Гласгову
