fredag 30. november 2012

Takk, kjære Karbon!

Det er nesten like gammelt som universet sjøl og blir dannet inne i stjerner som er i ferd med å eksplodere. Der inne er det så enormt høye trykk og temperaturer at hydrogenatomer smelter sammen til Beryllium.
Det ustabile Beryllium binder kjapt til seg enda et hydrogen og karbonatomet er et faktum. Dersom denne egenskapen hadde hatt et avvik på en tiendedels promille, ville ikke stjernene vært i stand til å produsere karbon.  Og hva så?
Ja, da ville planeten vår forblitt livløs. Karbonatomet er nemlig grunnlaget for alle livsformer, slik vi kjenner det, være seg bakterier, planter, elefanter, fugler eller deg og meg.
 
Livets minste byggekloss har en radius på 70 pikometer, 0,00000000007 meter. Dersom vi forstørrer opp atomets kjerne til størrelsen på en oljetanker, vil hele atomet bli like stort som jorda. 99,99999999% er tomrom!
Men hva er det som gjør dette lille atomet så spesielt? Siden det har atomnummer 6, har det altså 6 protoner og 6 nøytroner i kjernen. Det betyr to elektroner i sitt innerste skall og fire i sitt ytterste. Og det er her hemmeligheten ligger. Det ytterste elektronskallet har nemlig plass til åtte elektroner, fire til. Det betyr et stort antall bindingsmuligheter til andre atomer og millioner av molekyler kan skapes. 12er således grunnlaget for hele den organiske kjemi.
Naturgassen metan dannes for eksempel ved at karbonet binder til seg fire hydrogenatomer, CH4.
Når karbonet brenner binder det til seg to oksygenatomer, hver med en dobbel binding. Vi får drivhusgassen karbondioksid, CO2. Takket være karbondioksid i atmosfæren blir det levelige forhold her på planeten. Uten den hadde vi frosset ihjel.
 
Vi finner livets atom i alt levende og dødt biologisk materiale. All vegetasjon tar opp CO2 gjennom fotosyntesen. Karbonet lagres i plantene som igjen blir spist av dyr og mennesker. Under forbrenningen, som hos oss foregår med en temperatur på 37 grader, frigjøres karbonet på nytt som karbondioksid, hvilket vi puster ut. Denne syklusen har i millioner av år vært i balanse inntil vi mennesker begynte å brenne enorme mengder urgammelt biologisk materiale i form av kull, olje og gass. Resultatet blir det vi ser i dag, et overskudd av CO2 i atmosfæren. Dette overskuddet fører til et varmere klima med uante konsekvenser.
 
På planeten Mars kjører roveren «Curiosity» sakte rundt og leter etter tegn på liv. Det er allerede oppdaget is og vann på Mars. Robotens instrumenter analyserer prøver av grunnmaterialet på jakt etter nettopp karbon. For vi vet at kombinasjonen av karbon og vann er det kjemiske grunnlaget for livets oppstandelse. 
 
Men hvordan oppsto livet på vår planet?
Mest sannsynlig ble jorda for omtrent fire tusen millioner år siden, da planeten ennå var ung og ubeskyttet, bombardert fra verdensrommet med gigantiske kometer, fulle av is, støv - og karbon.
Livets grunnsten, karbonatomet, blir unnfanget i stjerner på vei til å pulverisere seg selv.  
Av stjernestøv er du kommet, og til stjernestøv skal du bli...