domingo, septiembre 24, 2017
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¿Cómo es que el Universo nada literalmente en alcohol?

Una bien merecida copa puede liberar la mente hasta hacer que uno se sienta capaz de penetrar los misterios de la vida, la muerte, el amor y la identidad. En momentos como esos, puede parecer que el alcohol y el cosmos están íntimamente ligados.

Por eso tal vez no debería sorprendernos que el Universo nade en alcohol. En el gas que ocupa el espacio que hay entre las estrellas, es casi omnipresente. ¿Y qué hace allí? ¿Es hora de mandar unos cuantos buenos cohetes y empezar a recogerlo?

Los elementos químicos que nos rodean reflejan la historia del Universo y de las estrellas que hay en él. Poco después del Big Bang, en todo el cosmos en proceso de expansión y enfriamiento, se formaron los protones. Estas partículas constituyen el núcleo de los átomos de hidrógeno y son una pieza fundamental de los núcleos de todos los demás elementos.

Estos se formaron en su mayoría a partir del Big Bang por las reacciones nucleares en el interior denso y caliente de las estrellas. Los elementos más pesados, como el plomo y el oro, solo se forman en estrellas masivas poco frecuentes o en episodios increíblemente explosivos.

Otros más ligeros, como el carbono y el oxígeno, se sintetizan en el ciclo vital de muchísimas estrellas corrientes, y con el tiempo, también en nuestro propio sol. Al igual que el hidrógeno, son algunos de los más corrientes en el Universo. En los vastos espacios interestelares lo normal es que el 88% de los átomos sean de hidrógeno, el 10% de helio, y el restante 2%, sobre todo de carbono y oxígeno.

Lo cual es una magnífica noticia para los aficionados a echarse un trago de alcohol. Cada molécula de etanol, el alcohol que tanto placer nos proporciona, contiene nueve átomos: dos de carbono, uno de oxígeno, y seis de hidrógeno. De ahí la fórmula química C₂H₆O. Es como si el universo se hubiese convertido deliberadamente a sí mismo en una monumental destilería.

Borrachera interestelar
Los espacios entre las estrellas se denominan medio interestelar. La famosa nebulosa de Orión quizá sea el ejemplo más conocido. Es la región de formación de estrellas más próxima a la Tierra, visible a simple vista aunque siga estando a más de 1,300 años luz.

Si bien normalmente nos fijamos en las zonas de color de las nebulosas como Orión, en donde se originan las estrellas, no es de ellas de donde procede el alcohol. Las estrellas nacientes producen una intensa radiación ultravioleta que destruye las moléculas cercanas y dificulta la formación de nuevas sustancias.

En lo que hay que fijarse, por el contrario, es en las zonas del medio interestelar que a los ojos de los astrónomos aparecen turbias y oscuras, solo tenuemente iluminadas por las lejanas estrellas. El gas que hay en esos espacios está extremadamente frío, un poco por debajo de -260℃, o, lo que es lo mismo, 10℃ sobre el cero absoluto. Esto hace que sea muy poco activo.

También está extraordinariamente disperso. Según mis cálculos, en la Tierra y al nivel del mar hay más o menos  un 3 seguido de 25 ceros de moléculas, lo cual es una cifra enormemente elevada. A unos 10,000 metros, es decir, a la altura de un avión de pasajeros, la densidad de moléculas es aproximadamente un tercio de ese valor, digamos 1×1025. Fuera del aparato nos costaría respirar, pero, aun así, sigue siendo una buena cantidad de gas en términos absolutos.

Ahora comparémoslo con las zonas oscuras del medio interestelar, donde lo normal es que haya 100,000,000,000 partículas por metro cúbico, y a menudo, incluso mucho menos que eso. Esos átomos rara vez se acercan lo suficiente unos a otros como para interactuar. Pero cuando lo hacen, pueden formar moléculas menos propensas a saltar en pedazos debido a futuras colisiones a alta velocidad que cuando sucede lo mismo en la Tierra.

Si, por ejemplo, un átomo de carbono se encuentra con un átomo de hidrógeno, pueden unirse y formar una molécula llamada metilidina (su fórmula química es CH). La metilidina es altamente reactiva. Por eso, en la Tierra se destruye rápidamente. En cambio, en el medio interestelar es frecuente.

Las moléculas sencillas como esta tienen más libertad para encontrarse con otros átomos y moléculas y formar poco a poco sustancias más complejas. A veces, las moléculas serán destruidas por la radiación ultravioleta de las estrellas lejanas, pero esta radiación también puede transformar las partículas en versiones ligeramente diferentes de sí mismas llamadas iones, ampliando así paulatinamente la gama de moléculas que se pueden formar.

Hollín y alcohol
En estas condiciones tenues y frías, una molécula de nueve átomos como el etanol puede tardar un tiempo extremadamente largo en formarse. Desde luego, mucho más que los siete días que ha de fermentar la cerveza casera en el desván, por no hablar del tiempo que se tarda en ir a la bodega.

Pero contamos con la ayuda de otras moléculas orgánicas simples, que empiezan a aglomerarse para formar granos de polvo parecido al hollín. En las superficies de estos granos las reacciones químicas tienen lugar mucho más deprisa porque, cerca de ellos, las moléculas conservan su cohesión.

Por eso las regiones frías y llenas de hollín, posibles futuras cunas de estrellas, facilitan la aparición más rápida de las moléculas complejas. A partir de las líneas espectrales distintivas de las diversas partículas presentes en esas regiones podemos decir que en ellas hay agua, dióxido de carbono, metano, amoníaco, y también un montón de alcohol.

En este caso, cuando digo un montón, hay que tener en cuenta la enormidad del Universo. Y aun así, estamos hablando tan solo de aproximadamente uno de cada 10 millones de átomos y moléculas. Supongamos que pudiésemos viajar por el espacio interestelar con un vaso de pinta, recogiendo solamente alcohol a medida que se desplaza. Para reunir la cantidad suficiente para una pinta de cerveza, tendríamos que viajar más o menos medio millón de años luz, mucho más lejos de lo que mide nuestra Vía Láctea.

Resumiendo, en el espacio exterior hay una cantidad alucinante de alcohol, pero como está disperso por distancias verdaderamente inmensas, las licorerías pueden estar tranquilas. Siento decir que las ranas criarán pelos antes de que se nos ocurra cómo recogerlo.

Fuente: El País / Alexander MacKinnon, profesor de Astrofísica de la Universidad de Glasgow

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