Det astrokemi er den gren af astronomi, der kombinerer kemi, astronomi og fysik for at forklare materiens opførsel på molekylært niveau under de forskellige forhold, der hersker i rummet.
Kemiske grundstoffer uden for Jorden findes også på vores planet. Imidlertid adskiller den måde, hvorpå de kombineres, og de former, som forbindelserne har, fra de, der er observeret her..
Dette skyldes, at forholdene i rummet såsom tryk, temperatur og niveau for strålingseksponering er meget forskellige. Denne række ekstreme miljøer får elementer til at opføre sig på uventede måder.
Således studerer astrokemister himmellegemer, leder efter molekyler i stjerner og planeter og analyserer deres adfærd for at forklare deres egenskaber ved hjælp af lys og anden elektromagnetisk stråling..
De udnytter også de data, der er indsamlet af rummissioner, og når muligheden byder sig, bruger de også meteoritter og den store mængde kosmisk støv, der når den umiddelbare nærhed..
Med al denne information er simuleringer designet, og der forsøges at gengive forskellige miljøer i laboratoriet. Fra de opnåede observationer udvikler de modeller til ikke kun at beskrive oprindelsen, men også de fysiske og kemiske forhold forskellige steder i universet..
Artikelindeks
I 1937 fandt forskere beviser for de første forbindelser uden for Jorden: nogle kulbrinter og cyanidionen CN. Naturligvis var tilstedeværelsen af atomer allerede kendt, men ikke af mere komplekse stoffer.
Imidlertid går kemikernes interesse for sammensætningen af det udenjordiske miljø meget længere tilbage..
Opdagelsen af de første molekyler i rummet fandt sted takket være spektroskopiske teknikker, udviklet af eksperimenterne med den tyske fysiker og optiker Joseph Fraunhofer (1787-1826) i 1814.
Fraunhofer analyserede lyset, der passerede gennem almindelige stoffer som bordsalt og var overrasket over at se, at de efterlod deres unikke signatur i form af mørke absorptionslinjer der i lyset..
Således lykkedes det forskere hurtigt at finde ud af stoffernes kemiske sammensætning ved at analysere det lys, der passerer gennem dem, en disciplin, de kaldte spektroskopi.
Denne tyske fysiker blev måske den første astrokemiker i historien, for da han opfandt spektroskopet, tøvede han ikke med at lede det til andre lyskilder: Solen, Sirius og andre stjerner, idet han opdagede, at hver havde et særprægende lysmønster..
Omkring 1938 bemærkede den schweiziske kemiker Victor Goldschmidt, efter at have analyseret sammensætningen af meteoritter, at mineraler af udenjordisk oprindelse havde visse forskelle med de jordiske..
Dette skyldes, at selv om de bestod af de samme elementer, var betingelserne for deres dannelse bemærkelsesværdigt forskellige..
Siden da har flere og flere kemiske forbindelser dukket op i rummet siden de første molekyler i det tidlige 20. århundrede. En meget vigtig, der blev opdaget i 1960'erne, er OH-radikalen efterfulgt af formaldehyd, kulilte og vand. Alle disse opdagelser skyldes astrokemi.
Dette sidste molekyle, det af vand, er også meget vigtigt, da det at vide, at dets eksistens er relativt hyppigt andre steder, bortset fra Jorden, øger sandsynligheden for fremtidige menneskelige bosættelser på andre planeter..
I dag står astrokemikere over for en fascinerende opgave: at finde ud af alt om exoplanets kemi. Antallet af opdagede exoplaneter stiger hvert år.
Objekterne til undersøgelse af astrokemi er de grundstoffer og forbindelser, der findes i rummet og andre himmellegemer bortset fra Jorden, deres interaktioner og de virkninger, som elektromagnetisk stråling har på dem..
Kosmiske støveksperimenter blev udført i NASAs astrokemiforskningslaboratorier.
For at gøre dette simulerede forskerne kondenseret interstellært støv i nærheden af stjerner, der kombinerede kemikalier i en ovn, hvorfra de ekstraherede pulveriserede silikater.
Ideen var at observere transformationerne af denne lignelse af kosmisk støv, både i nærvær og i fravær af lys. Og de fandt ud af, at det under betingelser svarende til det interstellære rum er muligt at skabe hundreder af nye forbindelser..
I astrokemi anvendes teknikkerne til eksperimentel kemi til at analysere prøverne, hvis de holdes ved hånden. De ankommer normalt med meteoritter, som er meget værdsatte, da de giver mulighed for direkte at analysere et objekt, der ikke blev dannet på Jorden..
Derfor er arbejde inden for astrokemi generelt opdelt i to store arbejdsområder. Før vi fortsætter med at beskrive dem, skal det bemærkes, at det ikke er en streng opdeling, da astrokemi er en fuldstændig tværfaglig videnskab:
Det er den gren af astrokemi, der har ansvaret for at studere de isotoper og forbindelser, der findes i solsystemet, ved hjælp af eksperimentelle teknikker til at analysere alt det udenjordiske stof, der formår at nå Jorden..
Disse materialer inkluderer meteoritter, som er fragmenter af himmellegemer, der tilhører solsystemet, såvel som det kontinuerligt faldende kosmiske støv og måneklipper, der er bragt af rumopgaver..
De gør også brug af alle de data, der er gendannet af disse rummissioner. Med al denne information opretter astrokemikere modeller og kontrollerer dem gennem computersimuleringer.,
Med dette forsøger de at forklare dannelsen af de fundne grundstoffer og forbindelser. Således uddyber de et beskrivende panorama af de mekanismer, der gav anledning til dem.
Dette er navnet på undersøgelsen af de grundstoffer og forbindelser, der er til stede i det interstellære medium, og deres interaktion med elektromagnetisk stråling, hvor synligt lys kun er en del..
Og det er, at ikke kun synligt lys bringer information om det medium, det passerer igennem, andre stråling gør det også..
Disse oplysninger bruges også til computersimuleringer og kontrollerede laboratorieeksperimenter. Derfra opstår nye teorier om dannelsen af stjerner og planetariske systemer..
Blandt de vigtigste teknikker, der anvendes inden for astrokemi, er:
Det er teknikken, der analyserer lyset, der passerer gennem det interstellare medium, såvel som det, der produceres af stjernerne. I dette lys er spor af identiteten af de forbindelser, der er til stede i mediet.
Fokuserer på elektromagnetisk stråling fra himmellegemer ved radiobølgelængder.
Radioteleskoper udstyret med forstærkende antenner bruges til at fange radiosignaler, takket være hvilke det har været muligt at detektere tilstedeværelsen af adskillige organiske og uorganiske forbindelser.
Infrarød stråling afslører tilstedeværelsen af karakteristiske bølgelængder af visse forbindelser, især mineraler.
Det fanges af specielle infrarøde teleskoper placeret på toppen af høje bjerge eller detektorer placeret på kunstige satellitter, da Jordens atmosfære absorberer næsten al infrarød stråling fra rummet..
Kosmisk støv er gennemsigtigt for infrarød stråling, så brug af det afslører strukturer, der ellers forbliver skjulte, som f.eks. Centrum af galaksen..
Endnu ingen kommentarer