The astrochemie je obor astronomie, který kombinuje chemii, astronomii a fyziku k vysvětlení chování hmoty na molekulární úrovni za různých podmínek, které převládají ve vesmíru.
Chemické prvky mimo Zemi jsou také přítomny na naší planetě. Způsob, jakým se kombinují, a formy, které tyto sloučeniny mají, se však liší od zde pozorovaných..
Je to proto, že podmínky v prostoru, jako je tlak, teplota a úroveň radiační expozice, se velmi liší. Tato rozmanitost extrémních prostředí způsobuje, že se prvky chovají neočekávaným způsobem.
Astrochemici tedy studují nebeská tělesa, hledají molekuly ve hvězdách a planetách a analyzují jejich chování za účelem vysvětlení jejich vlastností pomocí světla a jiného elektromagnetického záření..
Využívají také data shromážděná vesmírnými misemi, a když se naskytne příležitost, využijí také meteority a velké množství kosmického prachu, který se dostane do bezprostřední blízkosti..
Se všemi těmito informacemi jsou navrženy simulace a je učiněn pokus o reprodukci různých prostředí v laboratoři. Ze získaných pozorování vyvíjejí modely popisující nejen původ, ale také fyzikální a chemické podmínky na různých místech ve vesmíru..
Rejstřík článků
V roce 1937 našli vědci důkazy o prvních sloučeninách mimo Zemi: o některých uhlovodících a kyanidovém iontu CN. Přirozeně byla již známa přítomnost atomů, nikoli však komplexnějších látek.
Zájem chemiků o složení mimozemského prostředí však pochází mnohem dále..
K objevu prvních molekul ve vesmíru došlo díky spektroskopickým technikám vyvinutým experimenty německého fyzika a optika Josepha Fraunhofera (1787-1826) v roce 1814.
Fraunhofer analyzoval světlo procházející běžnými látkami, jako je kuchyňská sůl, a byl překvapen, když zjistil, že na světle zanechali svůj jedinečný podpis v podobě tmavých absorpčních čar..
Vědcům se tak brzy podařilo zjistit chemické složení látek analýzou světla, které jimi prochází, což je disciplína, kterou nazývali spektroskopie.
Tento německý fyzik se stal možná prvním astrochemikem v historii, protože když vynalezl spektroskop, neváhal jej nasměrovat na jiné zdroje světla: Slunce, Sirius a další hvězdy, přičemž zjistil, že každý z nich má charakteristický světelný vzor.
Kolem roku 1938 švýcarský chemik Victor Goldschmidt po analýze složení meteoritů zjistil, že minerály mimozemského původu mají určité rozdíly od těch pozemských..
Je to proto, že i když byly tvořeny stejnými prvky, podmínky jejich vzniku byly pozoruhodně odlišné..
Od té doby se od prvních molekul na počátku 20. století objevilo ve vesmíru stále více chemických sloučenin. Velmi důležitým faktorem, který byl objeven v 60. letech, je radikál OH, následovaný formaldehydem, oxidem uhelnatým a vodou. Všechny tyto objevy jsou způsobeny astrochemií.
Tato poslední molekula, molekula vody, je také velmi důležitá, protože vědomí, že její existence je na jiných místech, kromě Země, relativně častá, zvyšuje pravděpodobnost budoucích lidských sídel na jiných planetách..
Astrochemici dnes stojí před fascinujícím úkolem: zjistit vše o chemii exoplanet. Počet objevených exoplanet se každým rokem zvyšuje.
Předmětem studia astrochemie jsou prvky a sloučeniny přítomné ve vesmíru a jiných nebeských tělesech kromě Země, jejich interakce a účinky, které na ně má elektromagnetické záření..
Experimenty s kosmickým prachem byly prováděny ve výzkumných laboratořích astrochemie NASA.
Za tímto účelem vědci simulovali kondenzovaný mezihvězdný prach v blízkosti hvězd a kombinovali chemikálie v peci, ze které extrahovali práškové silikáty.
Cílem bylo pozorovat transformace tohoto přirovnání kosmického prachu, a to jak v přítomnosti, tak i v nepřítomnosti světla. A zjistili, že za podmínek podobných podmínkám mezihvězdného prostoru je možné vytvořit stovky nových sloučenin..
V astrochemii se k analýze vzorků používají techniky experimentální chemie, pokud jsou po ruce. Obvykle přicházejí s meteority, které jsou vysoce ceněny, protože nabízejí možnost přímo analyzovat objekt, který se na Zemi nevytvořil..
Práce v astrochemii se tedy obecně dělí na dvě velké pracovní oblasti. Než je popíšeme, je třeba poznamenat, že nejde o přísné dělení, protože astrochemie je zcela interdisciplinární věda:
Jedná se o obor astrochemie, který má na starosti studium izotopů a sloučenin přítomných ve sluneční soustavě pomocí experimentálních technik k analýze veškeré mimozemské hmoty, které se podaří dosáhnout na Zemi..
Mezi tyto materiály patří meteority, které jsou fragmenty nebeských těles patřících do sluneční soustavy, stejně jako nepřetržitě padající vesmírný prach a měsíční horniny, které přinesly vesmírné mise..
Využívají také všechna data získaná těmito vesmírnými misemi. Se všemi těmito informacemi astrochemici vytvářejí modely a kontrolují je pomocí počítačových simulací.,
Tím se snaží vysvětlit vznik detekovaných prvků a sloučenin. Vypracují tak popisné panorama mechanismů, které je vedly.
Toto je název pro zkoumání prvků a sloučenin přítomných v mezihvězdném prostředí a jejich interakce s elektromagnetickým zářením, jehož součástí je pouze viditelné světlo..
A to je to, že nejen viditelné světlo přináší informace o médiu, kterým prochází, ale i ostatní záření..
Tyto informace se také používají pro počítačové simulace a řízené laboratorní experimenty. Odtamtud vznikají nové teorie o formování hvězd a planetárních systémů..
Mezi hlavní techniky používané v astrochemii patří:
Je to technika, která analyzuje světlo, které prochází mezihvězdným médiem, a také světlo produkované hvězdami. V tomto světle je stopa identity sloučenin přítomných v médiu.
Zaměřuje se na elektromagnetické záření z nebeských těles na rádiových vlnových délkách.
Rádiové dalekohledy vybavené zesilovacími anténami se používají k zachycení rádiových signálů, díky nimž bylo možné detekovat přítomnost mnoha organických a anorganických sloučenin.
Infračervené záření odhaluje přítomnost charakteristických vlnových délek určitých sloučenin, zejména minerálů.
Je zachycen speciálními infračervenými dalekohledy umístěnými na vrcholu vysokých hor nebo detektory umístěnými na umělých satelitech, protože zemská atmosféra pohlcuje téměř veškeré infračervené záření z vesmíru..
Kosmický prach je pro infračervené záření průhledný, takže jeho použití odhalí struktury, které jinak zůstávají skryté, například střed galaxie..
Zatím žádné komentáře