Какво е астрохимия?

Астрохимията изследва състава и реакциите на атоми, молекули и йони в пространството. Това е научна дисциплина, която съчетава знания по химия и астрономия.

Освен това астрохимията изследва формирането на космическия прах и химическите елементи във Вселената чрез анализиране на електромагнитното излъчване на небесните тела.

Друга важна тема на астрохимията е изучаването на пребиотичната органична химия, за да се разбере произхода на живота на Земята.

Дълго време човек винаги е усещал възхищение и любопитство за пространството: богове, теории и паметници са приписвани на космоса с намерението да могат да го обяснят, нещо, което в момента е подробно описано благодарение на тази наука, наречена астрохимия.

Радиоастрономията и спектроскопията са основните техники, използвани от астрохимиците за извършване на анализи на междузвездна материя.

Как работи астрохимията?

Първата стъпка е да се идентифицира елемент в пространството: аналогично на пръстовия отпечатък, е възможно да се идентифицира химически елемент в пространството благодарение на отразеното лъчение като функция от дължината на вълната; това е, благодарение на неговия спектрален подпис (уникален и неповторим).

След това тази информация трябва да бъде проверена: ако споменатият спектрален подпис вече е бил анализиран в лабораториите с помощта на спектроскопски техники, тогава излъчващата молекула може да бъде идентифицирана без проблеми. В противен случай ще бъде необходимо да се прибегне до нови химически изследвания в лаборатории.

И накрая, ако човек иска да разбере функционирането на молекулата, трябва да се прибегне до химически модели и лабораторни експерименти, провеждани в ултра-високи вакуумни камери. Тези камери симулират екстремни условия, които съществуват в звездната среда, като:

• Образуване на лед върху повърхностите на праховите зърна.
• Агрегиране на молекули в прахови зърна.
• Образуване на прахови зърна в атмосферите на еволюирали звезди.

Всички тези изследвания на астрохимията помагат да се разбере формирането на планетите, звездите и, разбира се, произхода на живота на Земята.

Области на астрохимията

Астрохимията е сравнително нова област, която основно изследва молекули (образуване, разрушаване и изобилие) в различни среди. Тези среди могат да бъдат:

• Планетарни атмосфери
• комети
• Протопланетарни дискове.
• Региони със звезда.
• Молекулни облаци.
• Планетарни мъглявини
• И т.н.

В зависимост от (физико-химичните) условия на околната среда, молекулите ще бъдат в газообразна или кондензирана фаза.

Можете да разделите астрохимията на три под-области, които са:

1. Наблюдателна астрохимия.
2. Теоретична астрохимия.
3. Експериментална астрохимия

1 - Обсервационна астрохимия

Основно, молекулите се наблюдават по дължината на радио и инфрачервените вълни. В дължината на вълната от милиметри са открити много характеристики на йонните и неутралните молекулни видове.

За целта се използва оборудване, което постига висока чувствителност и ъглова разделителна способност, което позволява идентифицирането на голям брой молекули и картографирането на пребиотичните молекули.

2 - Теоретична астрохимия

Основното предизвикателство на теоретичната астрохимия е да се включи сложността на химичните реакции, които протичат на повърхността на частиците и праховите зърна.

Някои от въпросите, изучавани в теоретичната астрохимия са следните:

• Основните химически реакции на определена височина в атмосферата на една планета.
• Химичната еволюция на молекулярния облак въз основа на първоначалното атомно изобилие на времето.

От наблюденията са разработени модели за описание на различни химични или физико-химични сценарии.

3 - Експериментална астрохимия

Експерименталната астрохимия е мултидисциплинарна наука, която изследва наличието, образуването и оцеляването на молекули в различни среди.

Това изследване се извършва чрез лабораторни експерименти, където се обработват прости молекули, образувайки органични пребиотични молекули. В тези експерименти участват газообразни и кондензирани фази:

1. Експерименти, включващи газова фаза : симулирани астрофизични среди, съдържащи химични видове в газовата фаза, като атмосферата на планетите, кометите и газовия компонент на междузвездната среда.
2. Експерименти, включващи кондензирана фаза : изследват се среди, които са при ниски температури. Тези температури се движат между десет и сто келвина (пример: прахови зърна в протопланетни дискове).

В допълнение към горепосочената, експерименталната астрохимия също изследва луните, астероидите, замръзналите повърхности на планетите и др.

ALMA: най-големият астрономически проект в света

Масивът Алиам / АММ е най-големият астрономически проект в света, осъществяван от международна асоциация, включваща Северна Америка, Европа и част от Азия в сътрудничество с Чили.

Това е интерферометър (оптичен инструмент), състоящ се от шестдесет и шест антени, проектирани да наблюдават милиметрови и субмилиметрови дължини на вълните; да получат много подробни изображения на планети и звезди при раждането им.

Този проект е построен в Чили (пустинята Атакама) и въпреки че беше открит през март 2013 г., първите изображения, публикувани от пресата, бяха през октомври 2011 г.

В синтез

Тази наука произхожда от 1963 г. и оттогава се развива много, благодарение на изучаването на материали, събрани от ракети, до сателити, изпратени до други планети и до напредък в областта на радиоастрономията (изследване на небесните тела с помощта на на дължината на вълната).

Чрез астрохимията е възможно да се знае химическият състав на много материали в космоса, който помага да се разберат механизмите на еволюцията на планетата Земя (и на много други планети).

Освен това чрез астрохимията са открити прилики между Земята и други планети, като скалисти повърхности, произлизащи от химически елементи като желязо и магнезий.

препратки

1. Ardao, A. (1983). Пространство и интелигентност . Каракас: равноденствие.
2. Барселонски университет. (2003 г.). Речник на физиката: català, castellà, anglès . Барселона: Servei de Llengua Catalan от Университета на Барселона.
3. Ibáñez, C. & García, A. (2009). Физика и химия в хълма на Хопос: 75 години изследвания в сградата «Рокфелер» на CSIC (1932-2007) Мадрид: Висш съвет за научни изследвания.
4. Wikipedia. (2011 г.). Приложна химия: Астрохимия, Биохимия, Приложна биохимия, Геохимия, Химическо инженерство, Химия на околната среда, Индустриална химия. www.wikipedia.org: Общи книги.
5. González M .. (2010). Astrochemistry. 2010, от //quimica.laguia2000.com Уебсайт: //quimica.laguia2000.com/quimica-organica/astroquimica
6. Wikipedia. (2013 г.). Дисциплини по астрономия: астробиология, астрофизика, астрогеология, астрометрия, наблюдателна астрономия, астрохимия, гномоника, механика Cele. www.wikipedia.org: Общи книги.