Una birra fresca in una giornata calda o un bicchierino di whisky accanto a un fuoco di carbone. Un bicchiere ben meritato può sciogliere il tuo pensiero finché non ti senti in grado di penetrare i misteri della vita, Morte, amore e identità. In momenti come questi, l'alcol e il cosmico possono sembrare intimamente intrecciati.

Quindi forse non dovrebbe sorprendere che l'universo sia inondato di alcol. Nel gas che occupa lo spazio tra le stelle, le cose difficili sono quasi onnipresenti. Che ci fa lì? È ora di inviare dei grossi razzi per iniziare a raccoglierlo?

Gli elementi chimici che ci circondano riflettono la storia dell'universo e delle stelle al suo interno. Poco dopo il Big Bang, protoni si sono formati durante l'espansione, universo di raffreddamento. I protoni sono i nuclei degli atomi di idrogeno e gli elementi costitutivi dei nuclei di tutti gli altri elementi.

Questi sono stati per lo più prodotti dal Big Bang attraverso reazioni nucleari nei nuclei caldi e densi delle stelle. Gli elementi più pesanti come il piombo o l'oro sono fabbricati solo in rare stelle massicce o eventi incredibilmente esplosivi.

Quelli più leggeri come il carbonio e l'ossigeno sono sintetizzati nei cicli di vita di moltissime stelle ordinarie, incluso il nostro sole alla fine. Come l'idrogeno, sono tra i più comuni nell'universo. Nei vasti spazi tra le stelle, tipicamente l'88% degli atomi sono idrogeno, Il 10% sono elio e il restante 2% sono principalmente carbonio e ossigeno.

Che è un'ottima notizia per gli appassionati di alcol. Ogni molecola di etanolo, l'alcol che ci dà tanto piacere, comprende nove atomi:due di carbonio, un ossigeno e sei idrogeno. Da qui il simbolo chimico C₂H₆O. È come se l'universo si fosse trasformato di proposito in una distilleria monumentale.

Intossicazione interstellare

Gli spazi tra le stelle sono noti come mezzo interstellare. La famosa Nebulosa di Orione è forse l'esempio più noto. È la regione di formazione stellare più vicina alla Terra e visibile ad occhio nudo, anche se ancora più di 1, 300 anni luce di distanza.

Eppure, mentre tendiamo a concentrarci sulle parti colorate delle nebulose come Orione, dove stanno emergendo le stelle, non è da qui che viene l'alcol. Le stelle emergenti producono intense radiazioni ultraviolette, che distrugge le molecole vicine e rende più difficile la formazione di nuove sostanze.

Invece devi guardare alle parti del mezzo interstellare che agli astronomi sembrano scure e nuvolose, e solo debolmente illuminata da stelle lontane. Il gas in questi spazi è estremamente freddo, leggermente inferiore a -260℃, o circa 10℃ sopra lo zero assoluto. Questo lo rende molto lento.

È anche fantasticamente ampiamente disperso. Al livello del mare sulla Terra, secondo i miei calcoli ci sono circa 3x10 ²⁵ molecole per metro cubo d'aria - questo è un tre seguito da 25 zeri, un numero enormemente enorme. All'altitudine del jet passeggeri, circa 36, 000 piedi, la densità delle molecole è circa un terzo di questo valore – diciamo 1x10 ²⁵ . Faremmo fatica a respirare fuori dall'aereo, ma è ancora parecchio gas in termini assoluti.

Ora confronta questo con le parti scure del mezzo interstellare, dove di solito sono 100, 000, 000, 000 particelle per metro cubo, o 1x10 ¹¹ , e spesso molto meno anche di quello. Questi atomi raramente si avvicinano abbastanza da interagire. Eppure quando lo fanno, possono formare molecole meno inclini a essere distrutte da ulteriori collisioni ad alta velocità rispetto a quando accade la stessa cosa sulla Terra.

Se un atomo di carbonio incontra un atomo di idrogeno, ad esempio, possono aderire insieme come una molecola chiamata metilidina (simbolo chimico CH). La metildina è altamente reattiva e quindi viene rapidamente distrutta sulla Terra, ma è comune nel mezzo interstellare.

Molecole semplici come queste sono più libere di incontrare altre molecole e atomi e costruire lentamente sostanze più complesse. A volte le molecole vengono distrutte dalla luce ultravioletta proveniente da stelle lontane, ma questa luce può anche trasformare le particelle in versioni leggermente diverse di se stesse chiamate ioni, espandendo così lentamente la gamma di molecole che possono formarsi.

Fuliggine e acqua di fuoco

Fare una molecola di nove atomi come l'etanolo in queste condizioni fredde e tenui potrebbe richiedere ancora molto tempo - certamente molto più lungo dei sette giorni in cui potresti fermentare la birra fatta in casa in soffitta, figuriamoci il tempo necessario per raggiungere a piedi il negozio di liquori.

Ma c'è un aiuto a portata di mano da altre semplici molecole organiche, che iniziano ad attaccarsi a formare granelli di polvere, qualcosa come fuliggine. Sulla superficie di questi grani, le reazioni chimiche avvengono molto più rapidamente perché le molecole vengono trattenute in prossimità di esse.

Si tratta quindi di regioni fredde e fuligginose, i potenziali luoghi di nascita stellari del futuro, che incoraggiano le molecole complesse ad apparire più rapidamente. Possiamo dire dalle linee spettrali distintive di diverse particelle in queste regioni che c'è acqua, diossido di carbonio, metano e ammoniaca – ma anche tanto etanolo.

Ora, quando dico un sacco, devi tenere a mente la vastità dell'universo. E stiamo ancora parlando di circa uno ogni 10 milioni di atomi e molecole. Supponiamo di poter viaggiare nello spazio interstellare tenendo in mano un bicchiere da una pinta, raccogliendo solo alcol mentre ti muovevi. Per raccogliere abbastanza per una pinta di birra dovresti viaggiare per circa mezzo milione di anni luce, molto più lontano delle dimensioni della nostra Via Lattea.

In breve, ci sono quantità incredibili di alcol nello spazio. Ma poiché è disperso su distanze davvero enormi, le aziende di bevande possono stare tranquille. Sarà una fredda giornata di sole prima che scopriamo come raccoglierne un po', mi dispiace dirlo.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.