暑い日の冷たいビール、または石炭の火の横にあるウイスキーのナイトキャップ。 よく手に入れたグラスは、生、死、愛、アイデンティティの謎を突き破れるまで、考えをゆるめることができます。 このような瞬間に、アルコールと宇宙は密接に絡み合っているように見えます。
関連性のあるコンテンツ
- 安いワインの裏にある科学
ですから、宇宙がアルコールで溢れているのは驚くことではないでしょう。 星の間の空間を占めるガスでは、硬いものはほとんどすべてに広がっています。 そこで何をしていますか？ それを集め始めるためにいくつかの大きなロケットを送る時ですか？
私たちの周りの化学元素は、宇宙とその中の星の歴史を反映しています。 ビッグバンのすぐ後、膨張し冷却する宇宙全体に陽子が形成されました。 プロトンは、水素原子の核であり、他のすべての元素の核の構成要素です。
これらは主に、ビッグバン以来、高温の高密度の星の核での核反応により製造されてきました。 鉛や金などのより重い元素は、まれな巨大な星や信じられないほど爆発的なイベントでのみ製造されます。
エタノール分子（ウィキメディアコモンズ） 炭素や酸素などのより軽いものは、最終的に私たち自身の太陽を含む非常に多くの普通の星のライフサイクルで合成されます。 水素のように、それらは宇宙で最も一般的です。 星の間の広大な空間では、通常、原子の88％が水素、10％がヘリウム、残りの2％が主に炭素と酸素です。
これは、酒好きにとっては朗報です。 私たちに多くの喜びを与えるアルコールであるエタノールの各分子には、2つの炭素、1つの酸素、6つの水素という9つの原子が含まれています。 したがって、化学記号C₂H₆O。 まるで、宇宙が意図的に記念碑的な蒸留所になったかのようです。
**********
星間の空間は星間媒体として知られています。 有名なオリオン星雲はおそらく最も有名な例です。 それは地球に最も近い星形成の領域であり、肉眼で見ることができます-それでも1, 300光年以上離れています。
しかし、星が出現しているオリオン座のような星雲のカラフルな部分に焦点を合わせる傾向がありますが、これはアルコールの発生源ではありません。 新興の星は強い紫外線を発生し、近くの分子を破壊し、新しい物質の形成を困難にします。
オリオン星雲（ウィキメディアコモンズ） 代わりに、天文学者に暗く曇ったように見え、遠方の星によってぼんやりと照らされている星間媒体の部分に目を向ける必要があります。 これらのスペースのガスは非常に低温で、-260℃よりわずかに低い、または絶対零度より約10℃上です。 これにより、非常に遅くなります。
また、素晴らしく広く分散しています。 私の計算によると、地球の海面では、空気1立方メートルあたりおよそ3x10 25の分子があります。これは3であり、25のゼロが続き、非常に膨大な数です。 約36, 000フィートのジェット旅客機の高度では、分子の密度はこの値の約3分の1で、たとえば1x10 25です。 航空機の外で呼吸するのに苦労しますが、それでも絶対的な意味ではかなりの量のガスです。
次に、これを星間媒体の暗い部分と比較します。通常、1立方メートルあたり100, 000, 000, 000の粒子、つまり1x10 11があり 、それよりもはるかに少ないことがよくあります。 これらの原子が相互作用するほど接近することはめったにありません。 しかし、そうすると、同じ衝突が地球で起こった場合よりも、さらに高速の衝突によって吹き飛ばされにくい分子を形成できます。
証拠はそこにあります。 （Tragoolchitr Jittasaiyapan） たとえば、炭素の原子が水素の原子と出会うと、それらはメチリジン（化学記号CH）と呼ばれる分子として一緒にくっつくことができます。 メチリジンは反応性が高いため、地球上ですぐに破壊されますが、星間媒体では一般的です。
このような単純な分子は、他の分子や原子に自由に遭遇し、より複雑な物質をゆっくりと蓄積します。 遠方の星からの紫外線によって分子が破壊されることもありますが、この光は粒子をイオンと呼ばれるわずかに異なるバージョンに変えることもあり、それにより形成可能な分子の範囲がゆっくりと拡大します。
**********
これらの冷たくて希薄な条件でエタノールなどの9原子の分子を作成するには、非常に長い時間がかかる場合があります。酒屋。
しかし、他の単純な有機分子の助けが手元にあり、それらは互いにくっつき始めて、すすのような塵の粒を形成します。 これらの粒子の表面では、分子が粒子の近くに保持されるため、化学反応がはるかに速く起こります。
したがって、将来の恒星発祥の地であるクールなすすけた地域が、複雑な分子の出現を促進します。 これらの地域のさまざまな粒子の特徴的なスペクトル線から、水、二酸化炭素、メタン、アンモニアだけでなく、エタノールも豊富にあることがわかります。
より多くの部屋！ （アフリカスタジオ） さて、私がたくさん言うとき、あなたは宇宙の広大さを心に留めなければなりません。 そして、私たちはまだ、10mの原子と分子ごとにおよそ1つだけについて話している。 パイントグラスを持って星間空間を移動し、移動したときにアルコールだけをすくうことができるとします。 1パイントのビールを十分に集めるには、約50万光年移動する必要があります。これは、天の川の大きさよりもはるかに遠くにあります。
要するに、宇宙には驚くほど大量のアルコールがあります。 しかし、それは非常に長い距離に分散しているため、飲料会社は簡単に休むことができます。 それを収集する方法を考え出す前に、それは太陽の寒い日になるでしょう、と言ってすみません。
この記事はもともとThe Conversationで公開されました。
アレクサンダー・マッキノン、グラスゴー大学宇宙物理学上級講師
