Satu bir sejuk pada hari yang panas atau sumpit malam whisky di sebelah api arang batu. Gelas yang diperolehi dapat melonggarkan pemikiran anda sehingga anda dapat menembus misteri kehidupan, kematian, cinta dan identiti. Pada masa-masa seperti ini, alkohol dan kosmik boleh kelihatan hebat.
Kandungan Terkait
- The Science Behind Wine Cheap Anda
Oleh itu, mungkin ia tidak mengejutkan bahawa alam semesta adalah dengan alkohol. Dalam gas yang menduduki ruang antara bintang-bintang, barang-barang keras itu hampir semua-meluas. Apa yang dilakukan di sana? Adakah masa untuk menghantar beberapa roket besar untuk mula mengumpulnya?
Unsur kimia di sekeliling kita mencerminkan sejarah alam semesta dan bintang di dalamnya. Tidak lama selepas Big Bang, proton telah dibentuk di seluruh alam semesta yang semakin berkembang. Proton adalah nukleus atom hidrogen dan blok bangunan untuk nukleus semua elemen lain.
Ini kebanyakannya dihasilkan sejak Big Bang melalui tindak balas nuklear di teras bintang-bintang panas yang panas. Unsur-unsur yang lebih berat seperti timbal atau emas hanya dibuat di bintang jarang-jarang atau peristiwa-peristiwa yang sangat meletup.
Molekul etanol (Wikimedia Commons) Yang lebih ringan seperti karbon dan oksigen disintesis dalam kitaran hidup bintang-bintang biasa yang sangat banyak - termasuk matahari kita sendiri akhirnya. Seperti hidrogen, mereka adalah antara yang paling biasa di alam semesta. Dalam ruang yang luas di antara bintang-bintang, biasanya 88% atom adalah hidrogen, 10% adalah helium dan baki 2% adalah terutamanya karbon dan oksigen.
Yang merupakan berita hebat untuk penggemar minuman keras. Setiap molekul etanol, alkohol yang memberi kami kesenangan, termasuk sembilan atom: dua karbon, satu oksigen dan enam hidrogen. Oleh itu simbol kimia C₂H₆O. Ia seolah-olah alam semesta berubah menjadi penyulingan monumental dengan tujuan.
**********
Ruang antara bintang dikenali sebagai medium interstellar. Orion Nebula yang terkenal mungkin merupakan contoh yang paling terkenal. Ia adalah kawasan pembentukan bintang yang paling hampir kepada Bumi dan kelihatan kepada mata kasar - walaupun masih lebih daripada 1, 300 tahun cahaya.
Namun, sementara kita berfokus pada bahagian-bahagian nebula yang berwarna-warni seperti Orion di mana bintang-bintang muncul, ini bukan di mana alkohol datang. Bintang-bintang yang muncul menghasilkan sinaran ultraviolet yang sengit, yang menghancurkan molekul-molekul berdekatan dan menjadikannya lebih sukar untuk bahan-bahan baru terbentuk.
Orion Nebula (Wikimedia Commons) Sebaliknya anda perlu melihat kepada bahagian-bahagian medium interstellar yang kelihatan kepada para astronom sebagai gelap dan mendung, dan hanya dimalapkan oleh bintang jauh. Gas di dalam ruang ini amat sejuk, sedikit kurang daripada -260 ℃, atau kira-kira 10 ℃ di atas sifar mutlak. Ini menjadikannya sangat lembap.
Ia juga tersebar luas secara meluas. Di paras laut di Bumi, dengan pengiraan saya terdapat kira-kira 3x10 25 molekul per meter padu udara - itu tiga diikuti oleh 25 serigala, jumlah yang sangat besar. Pada ketinggian jet penumpang, kira-kira 36, 000 kaki, ketumpatan molekul adalah kira-kira satu pertiga daripada nilai ini - katakan 1x10 25 . Kami akan berjuang untuk bernafas di luar pesawat, tetapi itu masih banyak gas dalam istilah mutlak.
Sekarang bandingkan ini dengan bahagian-bahagian gelap antara interstellar, di mana terdapat biasanya 100, 000, 000, 000 zarah setiap meter padu, atau 1x10 11, dan sering kurang daripada itu. Atom-atom ini jarang cukup dekat untuk berinteraksi. Namun, apabila mereka melakukannya, mereka boleh membentuk molekul yang kurang terdedah untuk dibongkar oleh pelanggaran laju lebih tinggi daripada ketika perkara yang sama berlaku di Bumi.
Bukti di luar sana. (Tragoolchitr Jittasaiyapan) Sekiranya atom karbon memenuhi atom hidrogen, contohnya, mereka boleh melekat bersama sebagai molekul yang dipanggil methylidyne (simbol kimia CH). Methylidyne sangat reaktif dan begitu cepat dimusnahkan di Bumi, tetapi ia adalah biasa di kalangan interstellar.
Molekul mudah seperti ini lebih bebas untuk menemui molekul dan atom lain dan perlahan-lahan membina bahan yang lebih kompleks. Kadang-kadang molekul akan dimusnahkan oleh cahaya ultraviolet dari bintang-bintang yang jauh, tetapi cahaya ini juga boleh menjadikan zarah menjadi versi yang sedikit berbeza daripada mereka yang dipanggil ion, dengan itu perlahan-lahan memperluas rangkaian molekul yang dapat terbentuk.
**********
Untuk membuat molekul sembilan atom seperti etanol dalam keadaan sejuk dan lemah ini mungkin masih mengambil masa yang sangat lama - pastinya lebih lama daripada tujuh hari anda boleh menanam minuman di loteng, apalagi waktu yang diperlukan untuk berjalan kaki ke kedai minuman keras.
Tetapi terdapat bantuan di tangan dari molekul organik lain yang mudah, yang mula melekat bersama untuk membentuk butiran debu, seperti jelaga. Di permukaan bijirin ini, tindak balas kimia berlaku dengan lebih cepat kerana molekul-molekul dapat dipertahankan dengan jarak dekat dengannya.
Oleh itu, kawasan sooty yang sejuk, tempat kelahiran potensi masa depan masa depan, yang menggalakkan molekul kompleks kelihatan lebih cepat. Kita dapat mengetahui dari garis spektrum tersendiri bagi zarah-zarah yang berbeza di rantau ini yang terdapat air, karbon dioksida, metana dan amonia - tetapi juga banyak etanol.
Bilik untuk lebih banyak! (Afrika Studio) Kini apabila saya mengatakan banyak, anda perlu mengingati kebesaran alam semesta. Dan kita masih bercakap kira-kira satu dalam setiap 10m atom dan molekul. Katakan anda boleh mengembara melalui ruang bintang yang memegang gelas pint, meraup alkohol hanya semasa anda berpindah. Untuk mengumpul cukup untuk satu pint bir, anda perlu melakukan perjalanan kira-kira setengah juta tahun cahaya - lebih jauh daripada saiz Bima Sakti kami.
Singkatnya, terdapat banyak alkohol dalam ruang angkasa. Tetapi kerana ia tersebar ke jarak yang sangat besar, syarikat-syarikat minuman boleh berehat dengan mudah. Ia akan menjadi hari yang sejuk di bawah matahari sebelum kita memikirkan bagaimana untuk mengumpul apa-apa, saya minta maaf untuk mengatakan.
Artikel ini pada asalnya diterbitkan di The Conversation.
Alexander MacKinnon, Pensyarah Kanan, Astrophysics, University of Glasgow
