Bir dingin di hari yang panas atau minuman wiski di samping api batu bara. Segelas yang diperoleh dengan baik dapat melonggarkan pemikiran Anda sampai Anda merasa mampu menembus misteri kehidupan, kematian, cinta dan identitas. Pada saat-saat seperti ini, alkohol dan kosmik dapat tampak terjalin erat.
Konten terkait
- Ilmu Pengetahuan Di Balik Anggur Murah Anda
Jadi mungkin seharusnya tidak mengejutkan bahwa alam semesta dipenuhi dengan alkohol. Dalam gas yang menempati ruang antara bintang-bintang, benda-benda kerasnya hampir semuanya meresap. Apa yang dilakukannya di sana? Apakah sudah waktunya untuk mengirimkan beberapa roket besar untuk mulai mengumpulkannya?
Unsur kimia di sekitar kita mencerminkan sejarah alam semesta dan bintang-bintang di dalamnya. Tak lama setelah Big Bang, proton terbentuk di seluruh alam semesta yang mengembang dan mendingin. Proton adalah inti atom hidrogen dan blok bangunan untuk inti semua elemen lainnya.
Ini sebagian besar telah diproduksi sejak Big Bang melalui reaksi nuklir di inti bintang yang padat panas. Unsur yang lebih berat seperti timah atau emas hanya dibuat dalam bintang masif yang langka atau peristiwa yang sangat eksplosif.
Molekul etanol (Wikimedia Commons) Yang lebih ringan seperti karbon dan oksigen disintesis dalam siklus kehidupan bintang-bintang biasa - termasuk matahari kita sendiri pada akhirnya. Seperti hidrogen, mereka adalah yang paling umum di alam semesta. Di ruang yang luas antara bintang-bintang, biasanya 88% atom adalah hidrogen, 10% adalah helium dan 2% sisanya adalah karbon dan oksigen.
Itu adalah berita bagus bagi penggemar minuman keras. Setiap molekul etanol, alkohol yang memberi kita banyak kesenangan, mencakup sembilan atom: dua karbon, satu oksigen, dan enam hidrogen. Karenanya simbol kimia C chemicalH₆O. Seolah-olah alam semesta mengubah dirinya menjadi penyulingan monumental dengan sengaja.
**********
Ruang antar bintang dikenal sebagai medium antarbintang. Nebula Orion yang terkenal mungkin adalah contoh yang paling terkenal. Ini adalah wilayah terdekat pembentukan bintang dengan Bumi dan terlihat dengan mata telanjang - meskipun masih lebih dari 1.300 tahun cahaya.
Namun sementara kita cenderung fokus pada bagian nebula yang berwarna-warni seperti Orion tempat bintang muncul, ini bukanlah tempat asal alkohol. Bintang-bintang yang muncul menghasilkan radiasi ultraviolet yang kuat, yang menghancurkan molekul-molekul di dekatnya dan mempersulit pembentukan zat baru.
Nebula Orion (Wikimedia Commons) Alih-alih, Anda perlu melihat bagian-bagian dari medium antarbintang yang bagi para astronom tampak gelap dan berawan, dan hanya sedikit diterangi oleh bintang-bintang yang jauh. Gas dalam ruang ini sangat dingin, sedikit kurang dari -260 ℃, atau sekitar 10 ℃ di atas nol absolut. Ini membuatnya sangat lamban.
Ini juga tersebar luas secara fantastis. Di permukaan laut di Bumi, menurut perhitungan saya ada sekitar 3x10 25 molekul per meter kubik udara - itu tiga diikuti oleh 25 nol, jumlah yang sangat besar. Pada ketinggian jet penumpang, sekitar 36.000 kaki, kepadatan molekul adalah sekitar sepertiga dari nilai ini - katakanlah 1x10 25 . Kami akan berjuang untuk bernapas di luar pesawat, tapi itu masih cukup banyak gas secara absolut.
Sekarang bandingkan ini dengan bagian gelap dari medium antarbintang, di mana biasanya ada 100.000.000.000 partikel per meter kubik, atau 1x10 11, dan seringkali jauh lebih sedikit daripada itu. Atom-atom ini jarang cukup dekat untuk berinteraksi. Namun ketika mereka melakukannya, mereka dapat membentuk molekul yang kurang rentan untuk dihancurkan oleh tabrakan berkecepatan lebih tinggi dibandingkan ketika hal yang sama terjadi di Bumi.
Buktinya ada di luar sana. (Tragoolchitr Jittasaiyapan) Jika sebuah atom karbon memenuhi atom hidrogen, misalnya, mereka dapat tetap bersatu sebagai molekul yang disebut methylidyne (simbol kimia CH). Methylidyne sangat reaktif dan dengan cepat dihancurkan di Bumi, tetapi itu umum di media antarbintang.
Molekul sederhana seperti ini lebih bebas untuk menemukan molekul dan atom lain dan perlahan membangun zat yang lebih kompleks. Kadang-kadang molekul akan dihancurkan oleh sinar ultraviolet dari bintang yang jauh, tetapi cahaya ini juga dapat mengubah partikel menjadi versi yang sedikit berbeda dari diri mereka yang disebut ion, dengan demikian secara perlahan memperluas jangkauan molekul yang dapat terbentuk.
**********
Untuk membuat molekul sembilan atom seperti etanol dalam kondisi dingin dan renggang ini mungkin masih membutuhkan waktu yang sangat lama - tentu saja jauh lebih lama daripada tujuh hari Anda dapat memfermentasi minuman buatan rumah di loteng, apalagi waktu yang dibutuhkan untuk berjalan ke tempat tersebut. toko alkohol.
Tetapi ada bantuan dari molekul organik sederhana lainnya, yang mulai saling menempel untuk membentuk butiran debu, sesuatu seperti jelaga. Pada permukaan biji-bijian ini, reaksi kimia berlangsung jauh lebih cepat karena molekul berada di dekatnya.
Oleh karena itu daerah jelaga yang dingin, tempat kelahiran bintang potensial di masa depan, yang mendorong molekul kompleks muncul lebih cepat. Kita dapat mengetahui dari garis spektrum khas partikel yang berbeda di wilayah ini bahwa ada air, karbon dioksida, metana, dan amonia - tetapi juga banyak etanol.
Kamar untuk lebih banyak! (Studio Afrika) Sekarang ketika saya mengatakan banyak, Anda harus mengingat luasnya alam semesta. Dan kita masih membicarakan sekitar satu dari setiap 10 juta atom dan molekul. Misalkan Anda dapat melakukan perjalanan melalui ruang antar bintang memegang gelas pint, hanya mengambil alkohol saat Anda bergerak. Untuk mengumpulkan cukup untuk satu liter bir, Anda harus melakukan perjalanan sekitar setengah juta tahun cahaya - lebih jauh dari ukuran Bima Sakti kita.
Singkatnya, ada alkohol dalam jumlah sangat besar di luar angkasa. Tetapi karena itu tersebar di jarak yang sangat besar, perusahaan minuman bisa tenang. Ini akan menjadi hari yang dingin di bawah sinar matahari sebelum kita mencari cara untuk mengumpulkan semua itu, maaf untuk mengatakannya.
Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation.
Alexander MacKinnon, Dosen Senior, Astrofisika, Universitas Glasgow
