Τι είναι η Αστροχημεία;



Το αστροχημεία μελέτη της σύνθεσης και των αντιδράσεων των ατόμων, των μορίων και των ιόντων στο διάστημα. Πρόκειται για επιστημονική πειθαρχία που συνδυάζει τη γνώση της χημείας και της αστρονομίας.

Επιπλέον, η αστροχημεία διερευνά τον σχηματισμό κοσμικής σκόνης και χημικών στοιχείων στο Σύμπαν με ανάλυση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας των ουράνιων σωμάτων.

Ένα άλλο σημαντικό θέμα της αστροχημείας είναι η μελέτη της πρεβιοτικής οργανικής χημείας για την κατανόηση της προέλευσης της ζωής στη Γη.

Πριν από πολύ καιρό, ο άνθρωπος έχει πάντα την αίσθηση θαυμασμό και την περιέργεια για το χώρο: Θεοί, οι θεωρίες και τα μνημεία αποδόθηκαν στο σύμπαν με την πρόθεση να εξηγήσει, κάτι που επί του παρόντος αναλύεται σε βάθος χάρη σε αυτή την επιστήμη που ονομάζεται Astrochemistry.

Οι κύριες τεχνικές που πρέπει να πραγματοποιήσουν οι αστροχείμοι για τις αναλύσεις της διαστρικός ύλης είναι η ραδιοαστρονομία και η φασματοσκοπία.

Πώς λειτουργεί η αστροφυσική?

Το πρώτο βήμα είναι να προσδιορίσει ένα στοιχείο στο διάστημα ανάλογο με το δακτυλικό αποτύπωμα, είναι δυνατόν να προσδιοριστεί ένα χημικό στοιχείο σε χώρο λόγω της ανακλώμενης ακτινοβολίας ως συνάρτηση του μήκους κύματος? Δηλαδή, χάρη στη φασματική υπογραφή (μοναδική και ανεπανάληπτη).

Στη συνέχεια, οι πληροφορίες αυτές πρέπει να επαληθεύονται: εάν η εν λόγω φασματική υπογραφή έχει ήδη αναλυθεί στα εργαστήρια με τεχνικές φασματοσκοπίας, τότε το μόριο εκπομπής μπορεί να εντοπιστεί χωρίς προβλήματα. Διαφορετικά, θα χρειαστεί να καταφύγουμε σε νέες χημικές μελέτες σε εργαστήρια.

Τέλος, αν κάποιος θέλει να κατανοήσει τη λειτουργία του μορίου, πρέπει να στραφούν σε χημικά μοντέλα και εργαστηριακά πειράματα που διεξάγονται σε θαλάμους εξαιρετικά υψηλού κενού. Αυτές οι κάμερες προσομοιάζουν τις ακραίες συνθήκες που υπάρχουν στο αστρικό μέσο, ​​όπως:

  • Ο σχηματισμός πάγου στις επιφάνειες των κόκκων σκόνης.
  • Συσσωμάτωση μορίων σε κόκκους σκόνης.
  • Ο σχηματισμός σπόρων σκόνης στις ατμόσφαιρες των εξελιγμένων αστέρων.

Όλες αυτές οι μελέτες αστροχημείας βοηθούν στην κατανόηση του σχηματισμού των πλανητών, των αστεριών και φυσικά της προέλευσης της ζωής στη Γη.

Περιοχές αστροχημείας

Η αστροχημεία είναι μια σχετικά νέα περιοχή, η οποία μελετά κυρίως μόρια (σχηματισμό, καταστροφή και αφθονία) σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Αυτά τα περιβάλλοντα μπορεί να είναι:

  • Πλανητικές ατμόσφαιρες.
  • Χαρταριστές
  • Προποταρωτικοί δίσκοι.
  • Περιοχές γεννήσεων αστέρων.
  • Μοριακά σύννεφα.
  • Πλανητικά νεφελώματα.
  • Κ.λπ..

Ανάλογα με τις (φυσικοχημικές) συνθήκες των περιβαλλόντων, τα μόρια θα βρίσκονται στο αέριο ή στη συμπυκνωμένη φάση.

Μπορείτε να διαιρέσετε την αστροχημεία σε τρεις υποπεριοχές, οι οποίες είναι:

  1. Αστροχημεία παρατήρησης.
  2. Θεωρητική αστροχημεία.
  3. Πειραματική Αστροχημεία.

1 - Παρατηρητική αστροχημεία

Κυρίως, τα μόρια παρατηρούνται από το μήκος των ραδιοκυμάτων και των υπέρυθρων κυμάτων. Στο μήκος κύματος χιλιοστών, πολλά χαρακτηριστικά των ιοντικών και μοριακών ουδέτερων ειδών βρίσκονται.

Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιείται εξοπλισμός που επιτυγχάνει υψηλή ευαισθησία και γωνιακή ανάλυση, επιτρέποντας την ταυτοποίηση μεγάλου αριθμού μορίων και τη χαρτογράφηση των προβιοτικών μορίων.

2- Θεωρητική αστροχημεία

Η κύρια πρόκληση της θεωρητικής αστροχημείας είναι η ενσωμάτωση της πολυπλοκότητας των χημικών αντιδράσεων που λαμβάνουν χώρα στην επιφάνεια των σωματιδίων και των κόκκων σκόνης.

Μερικά από τα ερωτήματα που μελετήθηκαν στη θεωρητική αστροχημεία είναι τα εξής:

  • Οι κύριες χημικές αντιδράσεις σε ένα συγκεκριμένο ύψος μέσα στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη.
  • Η χημική εξέλιξη του μοριακού σύννεφου με βάση τις αρχικές ατομικές αφθονίες του χρόνου.

Από τις παρατηρήσεις, τα μοντέλα αναπτύσσονται για να περιγράψουν διαφορετικά χημικά ή φυσικο-χημικά σενάρια.

3- Πειραματική Αστροχημεία

Η πειραματική αστροχημεία είναι μια πολυεπιστημονική επιστήμη που διερευνά την παρουσία, το σχηματισμό και την επιβίωση μορίων σε διαφορετικά περιβάλλοντα.

Η έρευνα αυτή διεξάγεται μέσω εργαστηριακών πειραμάτων, όπου επεξεργάζονται απλά μόρια, σχηματίζοντας οργανικά προ βιοτικά μόρια. Σε αυτά τα πειράματα εμπλέκονται οι αέριες και συμπυκνωμένες φάσεις:

  1. Πειράματα που αφορούν την αέρια φάση: Τα προσομοιωμένα αστροφυσικά περιβάλλοντα που περιέχουν χημικά είδη στην αέρια φάση, όπως η ατμόσφαιρα των πλανητών, οι κομήτες και το αέριο συστατικό του διαστρωματικού μέσου.
  2. Πειράματα που αφορούν τη συμπυκνωμένη φάση: διερευνώνται περιβάλλοντα που βρίσκονται σε χαμηλές θερμοκρασίες. Αυτές οι θερμοκρασίες κυμαίνονται μεταξύ δέκα και εκατό Kelvin (παράδειγμα: σπόροι σκόνης σε πρωτοπλανητικούς δίσκους).

Εκτός από τα προαναφερθέντα, η πειραματική αστροχημεία διερευνά επίσης φεγγάρια, αστεροειδή, κατεψυγμένες επιφάνειες πλανητών κλπ..

ALMA: το μεγαλύτερο αστρονομικό έργο στον κόσμο

Το Atacama Large Millimeter / χιλιοστού Array, ή ALMA είναι το μεγαλύτερο αστρονομικό έργο στον κόσμο, διεξάγεται από διεθνή asocioacion συμπεριλαμβανομένης της Βόρειας Αμερικής, της Ευρώπης και περιοχές της Ασίας, σε συνεργασία με τη Χιλή.

Είναι ένα συμβολόμετρο (οπτικό όργανο) που αποτελείται από εξήντα έξι κεραίες σχεδιασμένες να παρατηρούν μήκη κύματος χιλιοστού και υπομ. δηλαδή, να αποκτήσετε πολύ λεπτομερείς εικόνες των πλανητών και των αστεριών κατά τη γέννηση.

Το έργο αυτό χτίστηκε στη Χιλή (έρημο Ατακάμα) και αν και εγκαινιάστηκε το Μάρτιο του 2013, οι πρώτες εικόνες που δημοσιεύθηκαν από τον Τύπο ήταν τον Οκτώβριο του 2011.

Σε σύνθεση

Αυτή η επιστήμη έχει τις ρίζες της στο 1963 και από εκεί έχει εξελιχθεί σημαντικά, λόγω της μελέτης των υλικών που συλλέγονται από τους πυραύλους, δορυφόρους αποστέλλονται σε άλλους πλανήτες και την πρόοδο στον τομέα της ραδιοαστρονομίας (μελέτη των ουρανίων σωμάτων μέσω του μήκους κύματος).

Μέσω της αστροχημείας είναι γνωστή η χημική σύνθεση πολλών υλικών στο διάστημα, γεγονός που βοηθά στην κατανόηση των μηχανισμών της εξέλιξης του πλανήτη Γη (και πολλών άλλων πλανητών).

Επιπλέον, μέσω Astrochemistry, ομοιότητες μεταξύ της Γης και άλλων πλανητών ανακαλύφθηκαν ως ροκ επιφάνειες που προέρχονται από τα χημικά στοιχεία όπως ο σίδηρος και το μαγνήσιο.

Αναφορές

  1. Ardao, Α. (1983). Χώρος και νοημοσύνη. Καράκας: Ίπαινο.
  2. Πανεπιστήμιο Βαρκελώνης. (2003). Vocabulari de física: català, castellà, anglès. Βαρκελώνη: Σερβέι ντε Λλέγκουα Καταλανός του Πανεπιστημίου της Βαρκελώνης.
  3. Ibáñez, C. & García, Α. (2009). Φυσική και χημεία στο Hill of Chopos: 75 χρόνια έρευνας στο κτίριο του Rockefeller του CSIC (1932-2007. Μαδρίτη: Ανώτερο Συμβούλιο Επιστημονικής Έρευνας.
  4. Wikipedia. (2011). Εφαρμοσμένη Χημεία: Αστροχημεία, Βιοχημεία, Εφαρμοσμένη Βιοχημεία, Γεωχημεία, Χημική Μηχανική, Περιβαλλοντική Χημεία, Βιομηχανική Χημεία. www.wikipedia.org: Γενικά Βιβλία.
  5. González M ... (2010). Αστροχημεία 2010, από https://quimica.laguia2000.com Ιστοσελίδα: https://quimica.laguia2000.com/quimica-organica/astroquimica
  6. Wikipedia. (2013). Κλάδους της Αστρονομίας: αστροβιολογίας, αστροφυσική, Πλανητικό Γεωλογία, αστρομετρία, Παρατηρησιακή Αστρονομία, Astrochemistry, γνωμονική Μηχανική Cele. www.wikipedia.org: Γενικά Βιβλία.