ЩО ТАКЕ АСТРОХІМІЯ? - НАУКА

Астрохімія вивчає склад і реакції атомів, молекул та іонів в просторі. Це наукова дисципліна, яка поєднує знання з хімії та астрономії.

Крім того, астрохімія досліджує утворення космічного пилу та хімічних елементів у Всесвіті шляхом аналізу електромагнітного випромінювання небесних тіл.

Ще одна важлива тема в астрохімії - це вивчення пребіотичної органічної хімії, щоб зрозуміти походження життя на Землі.

Протягом тривалого часу людина завжди відчувала захоплення та цікавість до космосу: боги, теорії та пам'ятники були віднесені до космосу з наміром дати можливість пояснити це - те, що в даний час детально розкрито завдяки цій науці під назвою астрохімія.

Основними прийомами, якими астрохімікам доводиться проводити аналіз міжзоряної речовини, є радіоастрономія та спектроскопія.

Як працює астрохімія?

Перший крок - ідентифікація елемента в просторі: аналогічно відбитку пальця, можливо ідентифікувати хімічний елемент у просторі завдяки відбитому випромінюванню як функції довжини хвилі; тобто завдяки його спектральному підпису (унікальному та неповторному).

Потім цю інформацію необхідно перевірити: якщо згаданий спектральний підпис вже проаналізований в лабораторіях за допомогою методів спектроскопії, то молекулу випромінювання можна виявити без проблем. В іншому випадку доведеться вдатися до нових хімічних досліджень у лабораторіях.

Нарешті, якщо ви хочете зрозуміти функціонування молекули, ви повинні вдатися до хімічних моделей та лабораторних експериментів, проведених у камерах надвисокого вакууму. Ці камери імітують екстремальні умови, які існують у зоряному середовищі, такі як:

Утворення льоду на поверхнях пилових зерен.
Агрегація молекул до пилових зерен.
Утворення пилових зерен в атмосфері розвинених зірок.

Всі ці дослідження астрохімії допомагають зрозуміти утворення планет, зірок і, звичайно, походження життя на Землі.

Астрохімічні райони

Астрохімія є відносно новою областю, в основному вивчає молекули (утворення, руйнування та достаток) у різних середовищах. Такими середовищами можуть бути:

Планетні атмосфери.
Повітряні змії
Протопланетні диски.
Регіони народження зірок.
Молекулярні хмари.
Планетні туманності.
І т.д.

Залежно від (фізико-хімічних) умов навколишнього середовища молекули будуть перебувати в газовій або конденсованій фазі.

Астрохімію можна розділити на три підрегіони, які є:

Спостережна астрохімія.
Теоретична астрохімія.
Експериментальна астрохімія.

1- Спостережна астрохімія

В основному молекули спостерігаються через довжину радіо- та інфрачервоних хвиль. У довжині хвилі міліметрів виявлено багато характеристик іонних та молекулярно-нейтральних видів.

Для цього використовується обладнання, яке досягає високої чутливості та кутової роздільної здатності, що дозволяє ідентифікувати велику кількість молекул та картографувати молекули пребіотиків.

2- Теоретична астрохімія

Основний виклик теоретичної астрохімії полягає в тому, щоб включити складність хімічних реакцій, що відбуваються на поверхні пилових частинок і зерен.

Деякі питання, що вивчаються в теоретичній астрохімії, наступні:

Основні хімічні реакції на певній висоті в атмосфері планети.
Хімічна еволюція молекулярної хмари як функція початкових атомних надлишків часу.

Зі спостережень розробляються моделі для опису різних хімічних або фізико-хімічних сценаріїв.

3- Експериментальна астрохімія

Експериментальна астрохімія - це багатопрофільна наука, яка досліджує наявність, утворення та виживання молекул у різних середовищах.

Це дослідження проводиться за допомогою лабораторних експериментів, де прості молекули обробляються, потім утворюються пребіотичні органічні молекули. Ці експерименти включають газову та конденсовану фази:

Експерименти з газовою фазою : моделюються астрофізичні середовища, що містять хімічні види в газовій фазі, такі як атмосфера планет, комет та газоподібний компонент міжзоряного середовища.
Досліди, що включають конденсовану фазу : досліджуються середовища, що знаходяться при низьких температурах. Ці температури становлять від десяти до ста Кельвінів (приклад: зерна пилу на протопланетних дисках).

Крім перерахованого, експериментальна астрохімія також досліджує місяці, астероїди, замерзлі поверхні планет тощо.

ALMA: найбільший астрономічний проект у світі

Спільна обсерваторія ALMA (JAO) - ESO / B Tafreshi (twanight.org) (http://www.eso.org/public/images/potw1238a/), через Wikimedia Commons

Великий міліметр / субміліметровий масив Atacama або ALMA - це найбільший астрономічний проект у світі, який здійснює міжнародна асоціація, що складається з Північної Америки, Європи та частини Азії у співпраці з Чилі.

Це інтерферометр (оптичний прилад), що складається з шістдесяти шести антен, призначених для спостереження за довжиною хвилі міліметра та субміліметра; тобто отримати добре деталізовані зображення планет і зірок при народженні.

Цей проект був побудований в Чилі (пустеля Атакама), і хоча він був відкритий у березні 2013 року, перші зображення, опубліковані пресою, були в жовтні 2011 року.

Підводячи підсумок

Ця наука бере свій початок у 1963 році і з тих пір вона розвинулася дуже багато, завдяки вивченню матеріалів, зібраних ракетами, супутникам, що надсилаються на інші планети, і просуванню в галузі радіоастрономії (вивчення небесних тіл за допомогою довжина хвилі).

Завдяки астрохімії вдалося пізнати хімічний склад багатьох матеріалів у космосі, що допомагає зрозуміти механізми еволюції планети Земля (та багатьох інших планет).

Крім того, за допомогою астрохімії було виявлено схожість між Землею та іншими планетами, наприклад, скелясті поверхні, що походять від хімічних елементів, таких як залізо та магній.

Список літератури

Ардао, А. (1983). Космос та інтелект. Каракас: рівнодення.
Університет Барселони. (2003). Лексика фізики: катала, кастель, англ. Барселона: служба каталонської мови університету Барселони.
Ibáñez, C. & García, A. (2009). Фізика та хімія в тополі Colina de los: 75 років досліджень у будівлі CSIC «Рокфеллер» (1932-2007. Мадрид: Вища рада з наукових досліджень.
Вікіпедія. (2011 р.). Прикладна хімія: астрохімія, біохімія, прикладна біохімія, геохімія, хімічна інженерія, екологічна хімія, промислова хімія. www.wikipedia.org: Загальні книги.
Гонсалес М .. (2010). Астрохімія. 2010 р. Із веб-сайту https://quimica.laguia2000.com: https://quimica.laguia2000.com/quimica-organica/astroquimica
Вікіпедія. (2013). Дисципліни астрономії: астробіологія, астрофізика, астрогеологія, астрометрія, спостережна астрономія, астрохімія, гномоніка, механіка селе. www.wikipedia.org: Загальні книги.

ЩО ТАКЕ АСТРОХІМІЯ? - НАУКА - 2026