kozmos.hr
Astronomija

Voda u svemiru je češća nego što mislite

Zivot u svemiru, life in universe (Depositphotos_80149280_L)
objavljeno

Voda je nevjerojatno raširena kroz cijeli svemir, a tajna njezine sveprisutnosti leži u činjenici da su njezini sastojci, vodik i kisik, iznimno česti u kozmičkom prostoru. Ova dva elementa imaju prirodnu sklonost stvaranja veza. Kisik, s dva slobodna mjesta u svojoj vanjskoj elektronskoj orbiti, žudi za stvaranjem novih veza, dok svaki atom vodika donosi jedan slobodan elektron, čineći proces trostrukog vezivanja izuzetno jednostavnim.

Kako prenosi Universe Today, vodik, element nastao iz samog Velikog praska, predstavlja najobilniji element u svemiru, kako po masi tako i po brojnosti. Ovaj element je doista svuda oko nas. Otprilike 75% svega – od zvijezda, međuzvjezdanih oblaka plina do lutajućih komada međugalaktičkog svemirskog otpada koji nikada nije doživio toplinu zvjezdane fuzije tijekom 13,8 milijardi godina kozmičke povijesti – sastoji se od vodika. Vodik je nastao kad je naš svemir bio star tek oko deset minuta, a sav vodik koji je ikada postojao (osim onog koji se stvorio tijekom radioaktivnih raspada i fisije, što je došlo kasnije) formirao se prije nego što je svemiru bilo 20 minuta.

Nukleosinteza

Kada pijete vodu, konzumirate element koji je postojao 13,8 milijardi godina, od onih ranih dvanaest minuta svemira. Ovo razdoblje kozmičke povijesti, poznato kao era nukleosinteze, postalo je razumljivo zbog naše sposobnosti da se bavimo nuklearnim reakcijama. U proteklom stoljeću, kao vrsta, razvili smo radikalno razumijevanje fizike i primijenili ga u svrhu proizvodnje energije u mirnodopske svrhe, kao i u stvaranju ratnih bombi.

Naše znanje o nuklearnoj fizici otkriva da je naš svemir, prije desetominutne točke, bio previše vruć i gust za stvaranje protona i neutrona. Umjesto toga, njihovi subatomski dijelovi, kvarkovi, bili su razdvojeni u kaotičnom vrtlogu nuklearnih sila, neprestano se vezujući i odvezujući u vrelom i bijesnom moru gluona, nositelja jake nuklearne sile.

Kako se svemir širio i hlađao, formirali su se kondenzati protona i neutrona poput kapi na prozorskom staklu – niskoenergijski džepovi sposobni održati se na okupu unatoč visokim temperaturama. No, čim je počela “zabava” stvaranja, brzo se završila: samo dvanaest minuta kasnije, kada je svemir postao prevelik i hladan, više nije bilo dovoljno gustoće da se kvarkovi dovoljno približe jedni drugima za izvođenje nuklearnog vezivanja. Neki protoni i neutroni ipak su se spojili, stvarajući teže verzije vodika, nešto helija i malu količinu litija.

Od tada, ti atomi vodika lutaju svemirom; većina ih je izgubljena u međugalaktičkim pustošima, neki su sudjelovali u grandioznoj izgradnji zvijezda i planeta, a neki sretnici pronašli su se zaključani u kemijskom plesu s kisikom.

Druga priča kisika

Kisik, s druge strane, ima drugačiju priču, također priču o fuziji, na svom putu prema postajanju vodom. Ali ne radi se o fuziji iz prvih burnih minuta Velikog praska, već o plesu unutar srca zvijezda. Tamo, pod silovitim pritiscima i ekstremnim temperaturama, atomi vodika se sudaraju jedan s drugim, prisilno fuzionirajući u helij, pri čemu se oslobađa gotovo neznatna količina energije. No, ova prisilna veza događa se milijune puta svake sekunde u svakoj od trilijuna i trilijuna neizmjernih zvijezda rasutih po svemiru, dovoljno da osvijetle svemir za uživanje svih svjesnih promatrača.

Prema kraju svog životnog ciklusa, zvijezda se okreće fuziji nakupljenog helija u svojoj jezgri. Fuzija helija proizvodi ugljik i kisik. Taj kisik bi bio zauvijek zatvoren od svemira, zaključan iza milijun kilometara debelog zida plazme, da nije bilo fizikalnog trika koji se događa kada zvijezda doživi svoje posljednje dane.

Kraj našeg sunca

Naše sunce će jednoga dana doživjeti tu sudbinu, otprilike za četiri i pol milijarde godina. Kada ostari i oslabi, sunce će nabubriti i postati crveno, nasilno se grčeći dok izdahne svoje posljednje smrtonosne dahove. Ti golemi trzaji oslobađaju materijal iz zvijezde, lansirajući ga u okolni svemirski sustav, raširen vjetrovima temeljnih čestica koje struje gotovo brzinom svjetlosti. Dio po dio, sunce će izgubiti samog sebe, tjerajući više od polovice svoje mase u šireću maglicu, jedini vidljivi znak koji daleki promatrači mogu percipirati smrti još jedne plemenite zvijezde koja se predaje sveproždirajućoj noći.

No, u toj groznoj smrti događa se čudo. Ciklus se rađa iznova: vodik i helij, prvobitni elementi zvijezde, sada pomiješani s ugljikom i kisikom, putuju u međuzvjezdani vakuum, jednog dana sudjelujući u stvaranju nove zvijezde, novog Sunčevog sustava, novog svijeta natopljenog vodom i, ako su šanse savršene, novog života.

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr

Pratite Kozmos na Google Vijestima.