- Kā darbojas astroķīmija?
- Astrochemijas jomas
- 1- Novērošanas astroķīmija
- 2 - teorētiskā astroķīmija
- 3 - eksperimentālā asteroķīmija
- ALMA: lielākais astronomiskais projekts pasaulē
- Kopsavilkumā
- Atsauces
Astrochemistry pēta sastāvu un reakcijas atomu un molekulu un jonu telpā. Tā ir zinātniska disciplīna, kas apvieno zināšanas par ķīmiju un astronomiju.
Turklāt astroķīmija pēta kosmisko putekļu un ķīmisko elementu veidošanos Visumā, analizējot debess ķermeņu elektromagnētisko starojumu.
Vēl viena svarīga astroķīmijas tēma ir prebiotiskās organiskās ķīmijas izpēte, lai izprastu dzīvības izcelsmi uz Zemes.
Ilgu laiku cilvēks vienmēr ir izjutis apbrīnu un zinātkāri par kosmosu: Dievi, teorijas un pieminekļi tika piedēvēti kosmosam ar nodomu spēt to izskaidrot, kaut kas šobrīd ir detalizēti aprakstīts, pateicoties šai zinātnei, ko sauc par astroķīmiju.
Galvenās metodes, kas astroķīmiķiem jāveic starpzvaigžņu vielas analīzei, ir radioastronomija un spektroskopija.
Kā darbojas astroķīmija?
Pirmais solis ir elementa identificēšana telpā: analogs pirkstu nospiedumam ir iespējams identificēt ķīmisko elementu telpā, pateicoties atstarotajam starojumam kā viļņa garuma funkcijai; tas ir, pateicoties tā spektrālajam parakstam (unikāls un neatkārtojams).
Pēc tam šī informācija ir jāpārbauda: ja minētais spektrālais paraksts jau ir analizēts laboratorijās, izmantojot spektroskopijas paņēmienus, tad emitējošo molekulu var identificēt bez problēmām. Pretējā gadījumā būs nepieciešams ķerties pie jauniem ķīmijas pētījumiem laboratorijās.
Visbeidzot, ja vēlaties izprast molekulas darbību, jums jāizmanto ķīmiskie modeļi un laboratorijas eksperimenti, kas tiek veikti īpaši augsta vakuuma kamerās. Šīs kameras imitē ārkārtējos apstākļus, kas pastāv zvaigžņu vidē, piemēram:
- Ledus veidošanās uz putekļu graudu virsmām.
- Molekulu agregācija putekļu graudiem.
- Putekļu graudu veidošanās zvaigžņu atmosfērā.
Visi šie astroķīmijas pētījumi palīdz izprast planētu, zvaigžņu veidošanos un, protams, dzīvības izcelsmi uz Zemes.
Astrochemijas jomas
Astrochemija ir salīdzinoši jauna joma, kurā galvenokārt tiek pētītas molekulas (veidošanās, iznīcināšana un pārpilnība) dažādās vidēs. Šīs vides var būt:
- Planētu atmosfēra.
- Kites
- Protoplanetārie diski.
- Zvaigžņu dzimšanas reģioni.
- Molekulārie mākoņi.
- Planētu miglāji.
- Utt
Atkarībā no vides (fizikāli ķīmiskajiem) apstākļiem, molekulas atradīsies gāzes vai kondensētā fāzē.
Astrochemiju var iedalīt trīs apakšzonās, kas ir:
- Novērošanas astroķīmija.
- Teorētiskā astroķīmija.
- Eksperimentālā astroķīmija.
1- Novērošanas astroķīmija
Galvenokārt molekulas tiek novērotas visā radio un infrasarkano viļņu garumā. Milimetru viļņa garumā ir atrodamas daudzas jonu un molekulāri neitrālu sugu īpašības.
Šim nolūkam tiek izmantots aprīkojums, kas sasniedz augstu jutību un leņķisko izšķirtspēju, ļaujot identificēt lielu skaitu molekulu un kartēt prebiotiskās molekulas.
2 - teorētiskā astroķīmija
Teorētiskās astroķīmijas galvenais izaicinājums ir iekļaut ķīmisko reakciju sarežģītību, kas notiek uz putekļu daļiņu un graudu virsmas.
Daži no teorētiskajā astroķīmijā izpētītajiem jautājumiem ir šādi:
- Galvenās ķīmiskās reakcijas noteiktā augstumā planētas atmosfērā.
- Molekulārā mākoņa ķīmiskā evolūcija atkarībā no sākotnējā laika atomu skaita.
No novērojumiem tiek izstrādāti modeļi, lai aprakstītu dažādus ķīmiskos vai fizikāli ķīmiskos scenārijus.
3 - eksperimentālā asteroķīmija
Eksperimentālā astroķīmija ir daudznozaru zinātne, kas pēta molekulu klātbūtni, veidošanos un izdzīvošanu dažādās vidēs.
Šis pētījums tiek veikts ar laboratorijas eksperimentu palīdzību, kur tiek apstrādātas vienkāršas molekulas, pēc tam veidojot pirmsbiotiskās organiskās molekulas. Šie eksperimenti ietver gāzes un kondensētās fāzes:
- Eksperimenti, kas saistīti ar gāzes fāzi : Tiek modelēta astrofiziskā vide, kas satur ķīmiskās vielas gāzes fāzē, piemēram, planētu, komētu atmosfēra un starpzvaigžņu vides gāzveida sastāvdaļa.
- Eksperimenti ar kondensēto fāzi : tiek pētīta vide, kas atrodas zemā temperatūrā. Šī temperatūra ir no desmit līdz simtam kelvinu (piemērs: putekļu graudi protoplanētiskajos diskos).
Papildus iepriekšminētajam eksperimentālajā astroķīmijā tiek pētīti arī mēneši, asteroīdi, sasalušas planētu virsmas utt.
ALMA: lielākais astronomiskais projekts pasaulē
Apvienotā ALMA observatorija (JAO) - ESO / B Tafreshi (twanight.org) (http://www.eso.org/public/images/potw1238a/), izmantojot Wikimedia Commons
Atacama lielo milimetru / submilimetru masīvs jeb ALMA ir lielākais astronomiskais projekts pasaulē, ko sadarbībā ar Čīli īsteno starptautiska asociācija, kas sastāv no Ziemeļamerikas, Eiropas un Āzijas daļas.
Tas ir interferometrs (optiskais instruments), kas sastāv no sešdesmit sešām antenām, kas paredzētas milimetru un submimetru viļņu garumu novēršanai; tas ir, lai iegūtu precīzi izstrādātus planētu un zvaigžņu attēlus dzimšanas brīdī.
Šis projekts tika uzcelts Čīlē (Atacama tuksnesī), un, kaut arī tas tika atklāts 2013. gada martā, pirmie preses publicētie attēli bija 2011. gada oktobrī.
Kopsavilkumā
Šīs zinātnes pirmsākumi meklējami 1963. gadā, un kopš tā laika tā ir ievērojami attīstījusies, pateicoties raķešu savākto materiālu izpētei, uz citām planētām nosūtīto satelītu izpētei un progresam radioastronomijas jomā (debess ķermeņu izpēte, izmantojot viļņa garums).
Ar astroķīmijas palīdzību ir bijis iespējams uzzināt daudzu kosmosā esošo materiālu ķīmisko sastāvu, kas palīdz izprast Zemes (un daudzu citu planētu) evolūcijas mehānismus.
Turklāt, izmantojot astroķīmiju, tika atklātas līdzības starp Zemi un citām planētām, piemēram, akmeņainas virsmas radās no ķīmiskiem elementiem, piemēram, dzelzs un magnija.
Atsauces
- Ardao, A. (1983). Kosmoss un intelekts. Karakasa: ekvinokcija.
- Barselonas Universitāte. (2003). Fizikas vārdnīca: català, castellà, anglès. Barselona: Servei de Llengua Catalana no Barselonas Universitātes.
- Ibáñez, C. & García, A. (2009). Fizika un ķīmija Kolinā de los Poplarā: 75 gadi pētījumu CSIC «Rokfellera» ēkā (1932-2007. Madride: Zinātnisko pētījumu augstākā padome).
- Wikipedia. (2011). Lietišķā ķīmija: asteroķīmija, bioķīmija, lietišķā bioķīmija, ģeoķīmija, ķīmiskā inženierija, vides ķīmija, rūpnieciskā ķīmija. www.wikipedia.org: vispārīgās grāmatas.
- González M .. (2010). Astrochemija. 2010. gads, no https://quimica.laguia2000.com vietnes: https://quimica.laguia2000.com/quimica-organica/astroquimica
- Wikipedia. (2013). Astronomijas disciplīnas: Astrobioloģija, Astrofizika, Astrogeoloģija, Astrometrija, Novērojošā Astronomija, Astrochemistry, Gnomonics, Cele Mechanics. www.wikipedia.org: vispārīgās grāmatas.