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益耳山

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太空酿酒厂  

2017-08-12 10:17:44|  分类: 科普 |  标签: |举报 |字号 订阅

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在弥漫于恒星之间的宇宙星际气体中,研究人员发现酒精成分几乎无处不在,酒精与宇宙之间的关系似乎变得前所未有的和谐。为什么会是这样?

围绕我们四周的化学元素反映了宇宙和其中恒星演化的历史。在宇宙大爆炸之后不久,初生的宇宙逐渐降温,质子开始形成。质子是氢原子的核心,也是构建其他更大质量元素的基础。那些质量更大的元素,一直到铁,基本都是在恒星核心的核反应过程中产生的。而质量比这更大的元素,比如铅和金,都只能在恒星最终消亡时的剧烈爆炸中形成。

在弥漫宇宙空间的星际空间物质中,大约88%的原子是氢原子,10%的数量是氦原子,剩下的2%左右则主要是碳和氧,再其余的化学成分含量都是极低的。

每一个乙醇分子,也就是通常说的酒精,是由9个原子构成的,包括2个碳原子,1个氧原子和6个氢原子。就像整个宇宙变成了一个巨大的酿造厂,那里有合成酒精所需要的全部原料。

如果一个碳原子和一个氢原子遭遇,它们可以组成形成一类三价官能团:次甲基(CH),这种物质性质非常活泼,因此在地球上的环境里它是很难长久存在的,而是形成后就很快会被破坏掉,但是在星际物质里,这种物质却很常见。类似次甲基这样的分子一旦有机会与其他原子或分子接近,便会借此机会结合并形成更加复杂的分子。

当然,要想合成乙醇这样有多达9个原子构成的复杂大分子,而且是在这样低温且超低物质密度的环境下,一定是需要极其漫长的时间的——绝对要比在地球上酿酒的时间长得多。

我们是怎么知道这些的?光谱观测。光谱观测技术能够通过吸收线分辨出这些区域存在的不同分子成分,比如水,二氧化碳,甲烷,氨,还有不少的乙醇。

不过,即便在星际尘埃中乙醇含量比较高的区域,其含量一般也不超过千万分之一。假设你能够坐在一艘飞船里,带上你的酒杯想去采集一杯“宇宙之酒”,沿途将周围的酒精都收入你的杯中。那么,要想集满一杯酒,你大约需要飞行50万光年,这已经远远超出了银河系的范围。

 

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