כוכבים נוצרים מחומר דליל המפוזר בין הכוכבים. ברוב המקרים, אזור בין-כוכבי קרוב למצב של ריק ומכיל גז דליל מאוד וקר. צפיפות האטומים והמולקולות היא רק 106 מולקולות למטר מעוקב. הטמפרטורה היא בדרך כלל סביב 10 עד 20 קלווין. עם זאת, באזורים מסוימים בחלל מופיעה צפיפות גז ואבק הגדולה פי 10,000 יותר מהצפיפות הרגילה. צפיפות זו עולה עד כדי 1010 אטומים למטר מעוקב, במצב זה האטומים קרובים למדי, כך שהם מתנגשים בתדירות גבוהה. בנוסף, הטמפרטורה נמוכה מספיק כך שהאטומים נדבקים יחד ויוצרים מולקולות. המבנים המולקולריים החשובים ביותר הם מימן מולקולרי (H2), הנוצר על גרגרי האבק. אזורים אלה נקראים עננים מולקולריים. הם עשירים במימן מולקולרי, פחמן חד חמצני (CO), מים (H2O), וצורות מורכבות יותר כגון פורמלדהיד (H2CO) ואתל אתילי (C2H5OH). מולקולות מורכבות כאלה נעדרות כמעט ברוב חלקי המרחב הבינכוכבי. למרות שענן מולקולרי צפוף יותר מאשר רוב הגז בין כוכבי, הוא עדיין כמעט ריק מושלם לעומת אוויר בחדר רגיל, שם יש כ- 20 טריליון טריליון ( 1025×2) מולקולות למטר מעוקב.
באדיבות NASA
עננים מולקולריים חשובים כי הם המקומות שבהם רוב הכוכבים נוצרים. באזורים אלה אטומים ומולקולות וגרגרי אבק צפופים מספיק כדי להתחיל למשוך האחד את השני באמצעות כוח הכבידה – זהו שלב מכריע ביצירת כוכבים מתוך ענני גז. תצפיות באמצעות טלסקופ רדיו יכולות להבחין בפעילות הדינמית של מולקולות בעננים. הספקטרה שנפלטת היא בעלת אורכי גל של מילימטר, וניתן ללמוד ממנה על תכונות ספקטרליות רבות, שנגרמות על ידי מצבים שונים של רטט וסיבוב מולקולרי. האנרגיה הנמוכה של המעברים מסבירה מדוע הקווים הספקטראליים נראים באורכי גל ארוכים, במילימטר או בחלקים תת מילימטריים של הספקטרום האלקטרומגנטי. אסטרונומים מצאו כי הכימיה בתוך ענן מולקולרי יכולה להיות מורכבת מאוד.
אזורים צפופים מסוימים בעננים המולקולריים מציגים קווים ספקטרליים בעלי עוצמה הדומה לאור לייזר! אסטרונומים זיהו מולקולות OH ו- H2O היוצרות קרינת מאזר. Maser הן ראשי תיבות של הגברת גלים בתחום מיקרוגל על ידי פליטת קרינה ממריצה (Microwave Amplification by the Stimulated Emission of Radiation), המקבילה לתופעה המוכרת באור אופטי כלייזר. בדרך כלל, גז בחלל נמצא בצפיפות נמוכה, כאשר רוב האטומים או מולקולות נמצאים במצבי אנרגיה הנמוכים ביותר שלהם. עם זאת, מולקולות בליבה צפופה של עננים מולקולריים יכולות להימצא במצב של איכלוס יתר ברמות האנרגיה גבוהות. כאשר זה קורה, פוטון אחד יכול לעורר קרינה כך שהמולקולות עוברות בבת אחת למצב האנרגתי הנמוך ביותר שלהם.
כמעט 130 מולקולות שונות התגלו בחלל הבין כוכבי, ביניהן עשר המכילות עשרה אטומים או יותר. הדוגמאות כוללות בנזן (C6H6), אצטון ((CH3)2CO), ואתנול (CH3CH2OH). אחת המולקולות המפתיעות ביותר שהתגלו בחלל הבין כוכבי היא חומצת האמינו גליצין (NH2CH2COOH), המהווה את אחת מאבני הבניין של החיים. בשנות ה- 50 כתב האסטרונום הבריטי סר פרד הויל רומן מדע בדיוני בשם "הענן השחור". בספר, הניח הויל שהחיים עשויים להיווצר במעמקי החשכה של ענן מולקולרי. מדענים אינם סבורים כי סביר להניח שמולקולות משכפלות יכולות להיווצר בחלל הנמצא במצב הקרוב לריק, אך גילוי המולקולות המורכבות כמו גליצין הוא מסקרן.
באדיבות וויקיפדיה
הענן המולקולרי של מזל קשת B2 מכיל כמות ניכרת של אלכוהול אתילי, או אתנול. האסטרונום האמריקאי בן צוקרמן ציין כי אם יטהרו את הזיהומים, ענן זה יניב כ- 1028 בקבוקי שתיה בריכוז אלכוהל גבוה! כמות העולה על כלל המאמץ האנושי ליצר אלכוהל לאורך ההיסטוריה. כמה שנים לאחר גילוי זה, קיבלה נאס"א הצעה מאיש עסקים בטקסס "ללקט" את האלכוהול הזה. אך העננים המולקולריים מפוזרים מדי כדי להפוך את הרעיון הזה למעשי. מתברר כי ספינת חלל תצטרך לגרור משפך בקוטר של קילומטר אחד ב- 10% ממהירות האור במשך כ- 1000 שנים כדי לאסוף מספיק אלכוהול אתילי שימלא כוסית יין.
Author: Chris Impey