КАКВО Е АСТРОХИМИЯ? - НАУКА

В Astrochemistry изучава състава и реакции на атоми, молекули и йони в пространството. Това е научна дисциплина, която съчетава знания по химия и астрономия.

Освен това астрохимията изследва образуването на космически прах и химически елементи във Вселената чрез анализ на електромагнитното излъчване на небесните тела.

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

Човек от дълго време винаги е изпитвал възхищение и любопитство към космоса: боговете, теориите и паметниците са били приписвани на космоса с намерението да могат да го обяснят, нещо, което в момента е подробно описано в дълбочина благодарение на тази наука, наречена астрохимия.

Основните техники, с които астрохимиците трябва да извършват анализа на междузвездната материя, са радиоастрономията и спектроскопията.

Как работи астрохимията?

Първата стъпка е да се идентифицира елемент в пространството: аналогично на пръстовия отпечатък, възможно е да се идентифицира химически елемент в космоса благодарение на отразеното излъчване като функция на дължината на вълната; тоест благодарение на спектралния си подпис (уникален и неповторим).

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

И накрая, ако искате да разберете функционирането на молекулата, трябва да прибягвате до химически модели и лабораторни експерименти, проведени в камери с ултрависока вакуум. Тези камери симулират екстремни условия, които съществуват в звездната среда, като например:

Образуване на лед върху повърхностите на прахови зърна.
Агрегация на молекулите до прахови зърна.
Образуване на прахови зърна в атмосферата на еволюирали звезди.

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

Астрохимични области

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

Планетарни атмосфери.
Хвърчилата
Протопланетни дискове.
Региони на звездното раждане.
Молекулярни облаци.
Планетни мъглявини.
И т.н.

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

Астрохимията може да бъде разделена на три под-области, които са:

Наблюдателна астрохимия.
Теоретична астрохимия.
Експериментална астрохимия.

1- Наблюдателна астрохимия

Основно молекулите се наблюдават през дължината на радио и инфрачервени вълни. В дължината на вълната от милиметри са открити много характеристики на йонните и молекулярно неутрални видове.

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

2- Теоретична астрохимия

Основното предизвикателство на теоретичната астрохимия е да включи сложността на химичните реакции, които протичат на повърхността на прахови частици и зърна.

Някои от въпросите, изучавани в теоретичната астрохимия са следните:

Основните химични реакции на определена височина в атмосферата на планета.
Химическата еволюция на молекулния облак като функция на първоначалните атомни изобилия от време.

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

3- Експериментална астрохимия

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

Това изследване се провежда чрез лабораторни експерименти, при които се обработват прости молекули, след което се образуват предбиотични органични молекули. Тези експерименти включват газовата и кондензираната фази:

Експерименти с газова фаза: Симулират се астрофизични среди, съдържащи химически видове в газовата фаза, като атмосферата на планети, комети и газообразния компонент на междузвездната среда.
Експерименти с кондензирана фаза: се изследват среди, които са при ниски температури. Тези температури са между десет и сто келвина (пример: прахови зърна в протопланетарните дискове).

В допълнение към горното, експерименталната астрохимия също изследва луни, астероиди, замръзнали повърхности на планети и др.

ALMA: най-големият астрономически проект в света

Съвместна обсерватория на ALMA (JAO) - От ESO / B Tafreshi (twanight.org) (http://www.eso.org/public/images/potw1238a/), чрез Wikimedia Commons

Големият милиметър / субмилиметров масив Atacama или ALMA е най-големият астрономически проект в света, осъществяван от международна асоциация, състояща се от 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 милиметровите и субмилиметровите дължини на вълните; тоест за получаване на подробни изображения на планети и звезди при раждането.

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

в обобщение

Тази наука води началото си през 1963 г. и оттогава тя се развива значително, поради изучаването на материали, събрани от ракети, сателитите, изпратени на други планети, и напредъка в областта на радиоастрономията (изследване на небесните тела с помощта на дължина на вълната).

Чрез астрохимията е било възможно да се знае химичният състав на много материали в Космоса, което помага да се разберат механизмите на еволюцията на планетата Земя (и много други планети).

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

Препратки

Ардао, А. (1983). Космос и интелигентност. Каракас: равноденствие.
Университет в Барселона. (2003 г.). Речник на физиката: català, castellà, anglès. Барселона: Servei de Llengua Catalana от университета в Барселона.
Ibáñez, C. & García, A. (2009). Физика и химия в тополата Colina de los: 75 години изследвания в сградата «Рокфелер» на CSIC (1932-2007 г. Мадрид: Висш съвет за научни изследвания.
Wikipedia. (2011 г.). Приложна химия: астрохимия, биохимия, приложна биохимия, геохимия, химическо инженерство, химия на околната среда, индустриална химия. www.wikipedia.org: Общи книги.
González M.. (2010). Astrochemistry. 2010 г., от https://quimica.laguia2000.com Уебсайт:
Wikipedia. (2013). Дисциплини на астрономията: астробиология, астрофизика, астрогеология, астрометрия, наблюдателна астрономия, астрохимия, гномоника, механика на Cele. www.wikipedia.org: Общи книги.

КАКВО Е АСТРОХИМИЯ? - НАУКА - 2025