宇宙其實是個大酒槽?星際介質充滿乙醇

作者 | 發布日期 2017 年 08 月 10 日 15:31 | 分類 天文 , 自然科學 follow us in feedly

星際介質裡充滿各種不同的氣體、原子、塵埃等,其中,組成「酒精」的成分其實無處不在,原來宇宙根本就是一座巨大的釀酒廠!



充斥在我們周遭的種種化學元素,反應了宇宙和星星一路走來的歷史。大爆炸後不久,宇宙迅速冷卻膨脹,而大多數質子在恆星內部的核反應後並沒有和中子結合,而是形成氫原子和其他元素的核。

位於恆星之間的大片區域並非完全為真空狀態,反倒充滿各種原子、分子、塵埃等,我們稱之為星際介質(ISM)。據估計,介質組成的原子成分有 88% 是氫,另外 10% 是氦,剩餘的 2% 則是碳和氧。

在這裡,一名任教於英國格拉斯哥大學的科學家亞歷山大·麥金農,就要為啤酒愛好者帶來一個好消息:當這些原子鍵結之後,其實會變成讓一堆醉鬼無法自拔的酒精──「乙醇」,因每一分子乙醇便是由 2 個碳原子、1 個氧原子和 6 個氫原子等共 9 個原子所組成(化學結構:C₂H₆O);換句話說,宇宙好像有意將自己建成一座巨大的釀酒廠。

而《Mental FLOSS》先前報導也曾說過,在距離地球 1 萬光年的某處,聚集了大片酒精雲;1955 年於天鷹座附近發現一片約太陽系直徑千倍的雲量,裡面的乙醇含量多到地球上每個人必須每天喝 30 萬品脫的啤酒,持續喝 10 億年才喝得完(註:1 品脫約 473 毫升)!

除了這家太空酒吧外,在人馬座 B2 星雲裡還有一處酒櫃,雲的組成成分多是甲醇;另外,銀河中心附近也有一座甲醇組成的雲橋,寬 288 億英里。

不過,星際介質彼此間的分布非常零散,亞歷山大舉例,在地球海平面上,每立方公尺空氣裡約有 3×1025 個分子;飛機在高度 3 萬 6 千英尺處飛行時,分子密度約為該值的三分之一,即 1×1025 個分子,此時我們可能已經為了活下去而面露猙獰地大口呼吸,但是要知道,這樣還算多的。

如果和星際介質的黑暗部分比較,每立方公尺通常只有1×1011 個分子,或遠小於此。也因此,這些原子其實不太容易接近並產生交互反應。但是,當 1 個碳原子遇到氫原子時,會形成名為甲基炔(CH)的簡單分子,可以更自由碰觸其他分子,長久下來會慢慢鍵結成更複雜的物質。就算分子被宇宙射線破壞也可以「再造」,並於再造過程中產生水、二氧化碳、甲烷、氨,還有大量的乙醇。

想等宇宙這座大酒廠釀出驚人的啤酒嗎?亞歷山大說,這座巨大釀酒廠的產酒速度恐令人「不敢恭維」,想收集完 1 品脫的啤酒,先飛個 50 萬光年吧!

(首圖來源:shutterstock) 

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