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太空饮酒:宇宙淹没在酒精中

太空啤酒?studiostoks/Shutterstock)

这篇文章最初是在对话会上发表的。这篇文章为Live Science的专家之声贡献了一篇文章:Op Ed&Insights。

一杯热天的冷啤酒或煤火旁的威士忌睡帽。一个赚得盆满钵满的玻璃杯可以让你的思维放松,直到你能洞穿生、死、爱和身份的奥秘。在这样的时刻,酒精和宇宙似乎紧密地交织在一起。

所以宇宙中充满了酒精也就不足为奇了。在占据恒星之间空间的气体中,硬物质几乎无处不在。它在那里干什么?是时候发射一些大火箭开始收集了吗?”我们周围的化学元素反映了宇宙及其内部恒星的历史。在大爆炸之后不久,质子在膨胀、冷却的宇宙中形成。质子是氢原子的核心,也是所有其他元素的核心组成部分。

这些大多是在大爆炸后通过在炽热致密的恒星核心中的核反应制造出来的。铅或金等较重的元素只在罕见的大质量恒星或爆炸事件中制造出来。

较轻的元素,如碳和氧,是在许多普通恒星的生命周期中合成的,包括我们自己的太阳。和氢一样,它们也是宇宙中最常见的元素之一。在恒星之间的广阔空间里,通常88%的原子是氢,10%是氦,剩下的2%主要是碳和氧。

对于酒迷来说是个好消息。乙醇的每一个分子都包含9个原子:2个碳、1个氧和6个氢。因此,化学符号C.H.O。宇宙好像把自己变成了一个巨大的蒸馏器。“KdSPE”星际中毒“KdSPS”,恒星之间的空间被称为星际介质。著名的猎户座星云也许是最著名的例子。它是离地球最近的恒星形成区域,肉眼可以看到——尽管距离地球还有1300光年远。

酒精分子隐藏在星云的阴暗处,就像猎户座星云(如图所示)。(NASA/JPL Caltech/STScI)

虽然我们倾向于关注像猎户座这样的星云中出现恒星的彩色部分,但这并不是酒精的来源。新兴恒星产生强烈的紫外辐射,这会破坏附近的分子,使新物质更难形成。

相反,你需要观察在天文学家看来是 ... 和多云的星际介质部分,并且只被遥远的恒星微弱地照亮。这些空间中的气体是极冷的,略低于-260摄氏度,或高于绝对零度约10摄氏度。这使得它非常迟钝。

它也非常分散。根据我的计算,在地球的海平面上,每立方米空气中大约有3x1025个分子,这是一个三加上25个零的巨大数字。在大约36000英尺的客机高度上,分子的密度大约是这个值的三分之一,比如说1x1025。我们很难在飞机外呼吸,但绝对来说,这仍然是相当多的气体。

现在将其与星际介质的暗区进行比较,在暗区通常每立方米有10000000000个粒子,或者说是1x1011个,而且通常比这还少。这些原子很少接近到可以相互作用的程度。然而,当它们这样做时,它们可以形成比在地球上发生同样事情时更不容易被进一步高速碰撞炸开的分子。

例如,如果一个碳原子遇到一个氢原子,它们可以作为一个称为甲酰(化学符号CH)的分子粘在一起。甲基环氧基是高度活性的,因此在地球上很快就被破坏,但它在星际介质中很常见。

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