Wat is astrochemie?



de astrochemie bestudeer de samenstelling en reacties van atomen, moleculen en ionen in de ruimte. Het is een wetenschappelijke discipline die kennis van chemie en astronomie combineert.

Daarnaast onderzoekt de astrochemie de vorming van kosmisch stof en chemische elementen in het heelal door de elektromagnetische straling van hemellichamen te analyseren.

Een ander belangrijk onderwerp van de astrochemie is de studie van de prebiotische organische chemie om de oorsprong van het leven op aarde te begrijpen.

Lange tijd geleden heeft de mens altijd bewondering en nieuwsgierigheid gevoeld over de ruimte: Goden, theorieën en monumenten werden toegeschreven aan de kosmos met de bedoeling het te kunnen verklaren, iets dat momenteel diepgaand is gedetailleerd dankzij deze wetenschap genaamd astrochemie.

De belangrijkste technieken die astroquímicos hebben om de analyses van de interstellaire materie te realiseren, zijn de radioastronomie en de spectroscopie.

Hoe werkt astrochemie?

De eerste stap is om een ​​element in de ruimte te identificeren: analoog aan de vingerafdruk, is het mogelijk om een ​​chemisch element in de ruimte te identificeren dankzij de gereflecteerde straling als een functie van de golflengte; dat is, dankzij zijn spectrale signatuur (uniek en onherhaalbaar).

Vervolgens moet die informatie worden geverifieerd: als de spectrale signatuur al in de laboratoria was geanalyseerd met behulp van spectroscopietechnieken, dan kon het emitterende molecuul zonder problemen worden geïdentificeerd. Anders zal het nodig zijn om toevlucht te nemen tot nieuwe chemische onderzoeken in laboratoria.

Ten slotte, als men de werking van het molecuul wil begrijpen, moet men zijn toevlucht nemen tot chemische modellen en laboratoriumexperimenten die worden uitgevoerd in ultrahoogvacuümkamers. Deze camera's simuleren extreme omstandigheden die in het stellaire medium bestaan, zoals:

  • Vorming van ijs op de oppervlakken van stofkorrels.
  • Aggregatie van moleculen tot stofkorrels.
  • Vorming van stofdeeltjes in de atmosfeer van geëvolueerde sterren.

Al deze studies van de astrochemie helpen om de vorming van de planeten, de sterren en natuurlijk de oorsprong van het leven op aarde te begrijpen.

Gebieden van de astrochemie

Astrochemie is een relatief nieuw gebied, dat voornamelijk moleculen (vorming, vernietiging en overvloed) bestudeert in verschillende omgevingen. Deze omgevingen kunnen zijn:

  • Planetaire atmosfeer.
  • kometen
  • Protoplanetaire schijven.
  • Star Birth Regions.
  • Moleculaire wolken.
  • Planetaire nevels.
  • etc..

Afhankelijk van de (fysisch-chemische) omstandigheden van de omgeving bevinden de moleculen zich in de gas- of gecondenseerde fase.

Je kunt de astrochemie opdelen in drie deelgebieden, namelijk:

  1. Astrochemie van observatie.
  2. Theoretische astrochemie.
  3. Experimentele astrochemie.

1- Observationele astrochemie

Hoofdzakelijk worden de moleculen waargenomen door de lengte van de radio- en infraroodgolven. In de golflengte van millimeters zijn veel kenmerken van de ionische en moleculair-neutrale soorten te vinden.

Hiervoor wordt apparatuur gebruikt die een hoge gevoeligheid en hoekresolutie bereikt, waardoor een groot aantal moleculen kan worden geïdentificeerd en prebiotische moleculen in kaart kunnen worden gebracht.

2- Theoretische astrochemie

De belangrijkste uitdaging van de theoretische astrochemie is om de complexiteit van de chemische reacties die plaatsvinden op het oppervlak van deeltjes en stofkorrels op te nemen.

Een aantal van de vragen die worden bestudeerd in de theoretische astrochemie zijn de volgende:

  • De belangrijkste chemische reacties op een bepaalde hoogte binnen de atmosfeer van een planeet.
  • De chemische evolutie van de moleculaire wolk op basis van de aanvankelijke atoom abundanties van tijd.

Uit de waarnemingen zijn modellen ontwikkeld om verschillende chemische of fysisch-chemische scenario's te beschrijven.

3- Experimentele astrochemie

Experimentele astrochemie is een multidisciplinaire wetenschap die de aanwezigheid, vorming en overleving van moleculen in verschillende omgevingen onderzoekt.

Dit onderzoek wordt uitgevoerd door laboratoriumexperimenten, waarbij eenvoudige moleculen worden verwerkt, waarbij organische pre-biotische moleculen worden gevormd. In deze experimenten zijn de gasvormige en gecondenseerde fasen betrokken:

  1. Experimenten met de gasfase: Astrofysische omgevingen met chemische soorten in de gasfase worden gesimuleerd, zoals de atmosfeer van planeten, kometen en de gascomponent van het interstellaire medium.
  2. Experimenten met betrekking tot de gecondenseerde fase: omgevingen met lage temperaturen worden onderzocht. Deze temperaturen schommelen tussen tien en honderd Kelvin (bijvoorbeeld: stofdeeltjes in protoplanetaire schijven).

Naast de hiervoor genoemde, onderzoekt de experimentele astrochemie ook manen, asteroïden, bevroren oppervlakken van planeten, etc..

ALMA: het grootste astronomische project ter wereld

De Atacama Large Millimeter / submillimeter Array of ALMA is het grootste astronomische project ter wereld dat wordt uitgevoerd door een internationale organisatie bestaande uit Noord-Amerika, Europa en een deel van Azië in samenwerking met Chili..

Het is een interferometer (optisch instrument) bestaande uit zesenzestig antennes die zijn ontworpen om millimeter- en submillimeter-golflengten waar te nemen; dat wil zeggen, verkrijg zeer gedetailleerde afbeeldingen van planeten en sterren bij de geboorte.

Dit project is gebouwd in Chili (Atacama-woestijn) en hoewel het in maart 2013 werd geopend, waren de eerste afbeeldingen die in de pers werden gepubliceerd in oktober 2011.

In synthese

Deze wetenschap vindt zijn oorsprong in 1963 en is sindsdien erg geëvolueerd, dankzij de studie van materialen verzameld door raketten, satellieten die naar andere planeten zijn gestuurd en vooruitgang op het gebied van radioastronomie (studie van hemellichamen door middel van van de golflengte).

Door middel van astrochemie is het mogelijk geweest om de chemische samenstelling van veel materialen in de ruimte te kennen, wat helpt om de mechanismen van de evolutie van planeet Aarde (en van vele andere planeten) te begrijpen.

Daarnaast zijn er door middel van astrochemie overeenkomsten ontdekt tussen de aarde en andere planeten, zoals rotsachtige oppervlakken die zijn ontstaan ​​uit chemische elementen zoals ijzer en magnesium..

referenties

  1. Ardao, A. (1983). Ruimte en intelligentie. Caracas: Equinox.
  2. Universiteit van Barcelona. (2003). Vocabulari de física: català, castellà, anglès. Barcelona: Servei de Llengua Catalaans van de Universitat de Barcelona.
  3. Ibáñez, C. & García, A. (2009). Natuurkunde en scheikunde in de heuvel van Chopos: 75 jaar onderzoek in het "Rockefeller" -gebouw van de CSIC (1932-2007). Madrid: Hoge Raad van Wetenschappelijk Onderzoek.
  4. Wikipedia. (2011). Toegepaste chemie: astrochemie, biochemie, toegepaste biochemie, geochemie, chemische technologie, milieuchemie, industriële chemie. www.wikipedia.org: Algemene boeken.
  5. González M ... (2010). Astrochemie. 2010, vanaf https://quimica.laguia2000.com Website: https://quimica.laguia2000.com/quimica-organica/astroquimica
  6. Wikipedia. (2013). Disciplines of Astronomy: Astrobiology, Astrophysics, Astrogeology, Astrometry, Observational Astronomy, Astrochemistry, Gnomonic, Mechanics Cele. www.wikipedia.org: Algemene boeken.