Αναπνέουμε πραγματικά την τελευταία πνοή του Καίσαρα;

Αυτή η συνέντευξη εμφανίστηκε για πρώτη φορά στο τεύχος 310 του BBC Focus περιοδικό. Για τα πιο πρόσφατα επιστημονικά βιβλία, συνεντεύξεις και διασκεδαστικά πράγματα που μπορείτε να κάνετε, ανατρέξτε στην ενότητα Out There κάθε τεύχος - εγγραφείτε εδώ .

Αναπνέουμε πραγματικά κάποια από την τελευταία πνοή του Καίσαρα;

Η ιστορία λέει ότι το 44 π.Χ. στη Ρώμη, ο Ιούλιος Καίσαρας δολοφονήθηκε από μια ομάδα δικών του γερουσιαστών, τσαλακώνοντας στο πάτωμα με μια τελευταία ανάσα. Αυτή η τελευταία αναπνοή περιείχε περίπου 25 εξάξιο (δηλαδή 25 ακολουθούμενα από 21 μηδενικά) μόρια αέρα, τα οποία θα είχαν εξαπλωθεί σε όλο τον κόσμο μέσα σε λίγα χρόνια. Μια αναπνοή φαίνεται σαν κάτι τόσο μικρό σε σύγκριση με την ατμόσφαιρα της Γης, αλλά αξιοσημείωτα, αν κάνετε τα μαθηματικά, θα διαπιστώσετε ότι περίπου ένα μόριο αέρα του Καίσαρα θα εμφανιστεί στην επόμενη αναπνοή σας.

Και δεν σταματά εκεί. Με τον ίδιο τρόπο, μπορεί αυτή τη στιγμή να εισπνέετε το άρωμα της Κλεοπάτρας, το γερμανικό αέριο μουστάρδας και ακόμη και σωματίδια που εκπνέουν οι δεινόσαυροι.

Τι ακριβώς είναι αυτά τα μόρια αέρα;

Το άζωτο και το οξυγόνο είναι τα κύρια συστατικά του αέρα, που αποτελούν το 99 τοις εκατό, αλλά αυτό το επιπλέον 1 τοις εκατό εξακολουθεί να είναι πολύ σημαντικό. Είναι σαν ένα ποτήρι κρασί:το μεγαλύτερο μέρος του κρασιού είναι αλκοόλ και νερό, αλλά υπάρχουν και όλοι αυτοί οι επιπλέον τόνοι και γεύσεις. Στον αέρα, αυτό το 1 τοις εκατό είναι υπεύθυνο για όλη την υπερθέρμανση του πλανήτη καθώς και για όλες τις μυρωδιές και αρώματα. Περιλαμβάνει διοξείδιο του άνθρακα, οξείδιο του αζώτου (αέριο γέλιου), διάφορους ρύπους και καυσαέρια ηφαιστείων.

Τα συστατικά του αέρα αποκαλύπτουν ολόκληρη την ιστορία του κόσμου. Μερικά από αυτά υπάρχουν από τις πρώτες μέρες του πλανήτη, ενώ μερικά προέκυψαν μόνο με την άφιξη της ζωής ή με τον ανθρώπινο πολιτισμό.

Από πού προήλθε η ατμόσφαιρά μας;

Στην πραγματικότητα, είχαμε τέσσερις διαφορετικές ατμόσφαιρες στην ιστορία της Γης. Το πρώτο ήταν ένα άσπρο υπόλειμμα από το σχηματισμό του πλανήτη μας και σύντομα εξαφανίστηκε. Το επόμενο ήρθε από το έδαφος, διαρρέοντας από ρωγμές στην επιφάνεια της Γης - κυρίως διοξείδιο του άνθρακα και υδρατμούς, αλλά και αέρια όπως το διοξείδιο του θείου και το υδρόθειο. Στην ατμόσφαιρα νούμερο τρία κυριαρχούσε το άζωτο, που εκπέμπεται από ηφαιστειακές οπές σε σχετικά μικρές ποσότητες, αλλά ικανό να κολλήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα. Και τελικά, το οξυγόνο άρχισε να συσσωρεύεται στην ατμόσφαιρα χάρη στις πρώιμες, φωτοσυνθετικές μορφές ζωής. Αυτό άνοιξε το δρόμο για μια ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο που θα μπορούσε να υποστηρίξει πολύπλοκη ζωή.

Αν θέλατε να ταξιδέψετε πίσω με μια χρονομηχανή στο μακρινό παρελθόν της Γης και να πάρετε μια βαθιά ανάσα έξω, θα μπορούσατε να πάτε μόνο μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια πίσω – μόλις πολύ πρόσφατα στην ιστορία του πλανήτη μας υπήρχε αρκετό οξυγόνο για να μας συντηρήσει.

Πώς αλλάζει ο αέρας που αναπνέουμε;

Η ατμόσφαιρα είναι σαν ένα ζωντανό πράγμα - εξελίσσεται συνεχώς. Τα ποσοστά διοξειδίου του άνθρακα και άλλων αερίων του θερμοκηπίου αυξάνονται και ο αέρας είναι πιο ραδιενεργός τώρα, επειδή εξακολουθούμε να αντιμετωπίζουμε επιπτώσεις από δοκιμές πυρηνικών όπλων της δεκαετίας του 1950.

Βλέπουμε επίσης πολύ πιο περίπλοκα, ανθρωπογενή μόρια στον αέρα σήμερα. Αν οι εξωγήινοι κοιτούσαν την ατμόσφαιρα του πλανήτη μας, η παρουσία αυτών των αερίων θα ήταν καλό σημάδι ότι η Γη φιλοξενεί ζωή. Ομοίως, η επόμενη γενιά τηλεσκοπίων θα μας επιτρέψει να αρχίσουμε να αναζητούμε αυτά τα περίπλοκα αέρια στις ατμόσφαιρες μακρινών εξωπλανητών, βοηθώντας μας να αναζητήσουμε τους καλύτερους υποψήφιους για εξωγήινη ζωή.

Νομίζω ότι είναι επίσης αναπόφευκτο να βρούμε έναν εξωπλανήτη με ένα υπέροχο μείγμα αερίων για να επιβιώσουμε. Το δύσκολο μέρος θα είναι να βρείτε πώς θα φτάσετε εκεί.

Ποιες άλλες ενδιαφέρουσες ιστορίες αποκαλύψατε για τον αέρα;

Ένα από τα αγαπημένα μου είναι ο Charles Dickens. Στο μυθιστόρημά του το 1853 Bleak House , ένας χαρακτήρας που ονομάζεται Krook φαίνεται να καίγεται αυθόρμητα, μετατρέποντας σε ένα σωρό στάχτης. Εκείνη την εποχή, οι επιστήμονες άρχισαν να καταλαβαίνουν πώς λειτουργεί η αναπνοή και άρχιζαν επίσης να κάνουν συνδέσεις μεταξύ της καύσης και του οξυγόνου στον αέρα. Κάποιοι λοιπόν σκέφτηκαν ότι αν έχουμε πολύ οξυγόνο στο σώμα μας, ίσως θα μπορούσαμε να αναφλεγούμε αυθόρμητα. Είναι πιθανό αυτές οι ιδέες να επηρέασαν τον Ντίκενς, μαζί με μαρτυρίες αυτοπτών μαρτύρων. Αλλά τώρα, φυσικά, ξέρουμε ότι δεν είναι δυνατό. Το σώμα είναι έως και 75 τοις εκατό νερό και ακόμη και ο χειρότερος πυρετός δεν μας ζεσταίνει αρκετά για να ανάψουμε φωτιά.

Ακολουθήστε το Science Focus στο Twitter, το Facebook, το Instagram και Flipboard