¿Por qué hay tan poco oxígeno respirable en el espacio

Se respira cada minuto, pero casi no hay oxígeno de lo contrario molecular conocido como O 2 -en el espacio. En 1998, la NASA incluso lanzó un satélite que se suponía iba a encontrar gran cantidad de oxígeno molecular, pero nunca lo hizo, excepto cuando los científicos, preocupados de que el instrumento era defectuoso, apuntó a la Tierra.

Ahora, un experimento terrestre ha revelado por qué esta molécula que da vida es tan rara en el cosmos: porque los átomos de oxígeno se aferran fuertemente a polvo de estrellas, lo que les impide unirse entre sí para formar moléculas de oxígeno. El descubrimiento debe producir una idea de las condiciones químicas que prevalecen cuando surgen las estrellas y los planetas.

El oxígeno es el tercer elemento más común en el universo, después del hidrógeno y el helio, y en el 1970 los astrónomos predijeron que el oxígeno molecular sería la tercera molécula interestelar más común, después del hidrógeno molecular (H 2 ) y monóxido de carbono (CO). 

Es obvio que no es. De hecho, los astrónomos han detectado oxígeno molecular interestelar sólo en dos lugares: la Nebulosa de Orión y la nube de Rho Ophiuchi.Pero incluso allí la molécula es mucho más raro que la teoría predice. Por ejemplo, las moléculas de hidrógeno en la Nebulosa de Orión superan en número a las moléculas de oxígeno de un millón a uno.

Para explicar la escasez, los astrónomos propusieron recientemente que los átomos de oxígeno se unen fuertemente a las partículas de polvo que las nubes espaciales pimienta.”Todo el mundo sabe que la energía de enlace de oxígeno atómico es muy importante”, dice Jiao Él, astrofísico experimental en la Universidad de Syracuse en Nueva York. “Pero no había ninguna medida experimental de este parámetro.”

Ahora, él y sus colegas han medido este número. Los científicos calentaron dos tipos de sólidos que forman granos de polvo interestelar agua-hielo y silicatos para ver la facilidad con átomos de oxígeno escapan. Como recientemente se informó en The Astrophysical Journal , la energía de enlace de oxígeno es más que hace décadas dos veces lo que los científicos habían calculado : 0,14 electronvoltios de hielo de agua y 0,16 electronvoltios de silicato. 


Eso es lo suficientemente alto como para mantener a los átomos de oxígeno pegados al polvo de estrellas sin el calor mínimo de las nubes interestelares frías desalojarlos. La nebulosa de Orión puede deber su pequeña cantidad de oxígeno molecular a una onda de choque que arrancó átomos de los granos de polvo; El aire de la Tierra está llena de oxígeno debido a los árboles y otras plantas pusieron allí.

“Es una medida muy valiosa”, dice Gary Melnick, un astrofísico en el Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica en Cambridge, Massachusetts, que recientemente predijo una energía de enlace sobre tan alto. “Se explica muchas cosas.”

Los átomos de oxígeno que flotan lejos de granos de polvo interestelar pueden unirse para hacer oxígeno molecular. Pero cuando se quedan pegados a los granos, los átomos de hidrógeno se combinan con el oxígeno para crear hielo de agua (H 2 O) en su lugar.Entonces, el agua puede llegar a ser parte de los asteroides, cometas y planetas, preparando el escenario para la creación de la vida.

Paul Goldsmith, un astrónomo del Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California, pasó más de un cuarto de siglo en busca de oxígeno molecular interestelar antes de finalmente tener éxito cuando Observatorio Espacial Herschel de Europa examinó la Nebulosa de Orión en 2010 y detectó la molécula difícil de alcanzar. “Pude haber sido mal guiados en gastar tantos años en busca de ella, pero en cierto modo, con estos datos de laboratorio, así como los datos de Herschel, realmente podemos decir así, entendemos ahora.”

sciencemag.org

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