Astroquímica Historia, What Studies, Branches

IL astrochimica È il ramo dell'astronomia che combina chimica, astronomia e fisica per spiegare il comportamento della materia a livello molecolare, nelle varie condizioni che prevalgono nello spazio.

Gli elementi chimici esistenti sono presenti anche sul nostro pianeta. Tuttavia, il modo in cui si combinano e le forme acquisite dai composti differiscono dalle osservate qui.

Illustrazione di un buco del verme

Questo perché le condizioni di spazio come pressione, temperatura e livello di esposizione alle radiazioni sono molto diverse. Questa varietà di ambienti estremi fa sì che gli elementi si comportino in modi insospettati.

Pertanto, l'astroclymics studia i corpi celesti, cerca molecole in stelle e pianeti e analizza il loro comportamento per spiegare le loro proprietà, usando la luce e altre radiazioni elettromagnetiche.

Sfruttano anche i dati raccolti dalle missioni spaziali e quando viene presentata l'opportunità, usano anche i meteoriti e la grande quantità di polvere cosmica che raggiunge l'immediato.

Con tutte queste informazioni, le simulazioni sono progettate e tentativi in ​​laboratorio vari ambienti. Dalle osservazioni ottenute elaborano modelli per descrivere non solo l'origine, ma le condizioni fisiche e chimiche in diversi luoghi dell'universo.

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Storia dell'astroclymics

Nel 1937 gli scienziati trovarono prove dei primi composti al di fuori della Terra: alcuni idrocarburi e il cianide ione CN. Naturalmente era già noto sulla presenza di atomi, ma non di sostanze più complesse.

Tuttavia, l'interesse delle sostanze chimiche nella composizione del mezzo extraterrestre risale molto più avanti.

XIX secolo

La scoperta delle prime molecole nello spazio ebbe luogo grazie alle tecniche spettroscopiche, sviluppate dagli esperimenti del fisico tedesco e ottico.

Fraunhofer ha analizzato la luce che attraversava sostanze comuni, come il sale da tavola e fu sorpreso di vedere che lasciarono, nella luce, la loro firma unica sotto forma di linee di assorbimento scure.

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Così gli scienziati sono presto riusciti a scoprire la composizione chimica delle sostanze analizzando la luce che passa attraverso di esse, disciplina che hanno chiamato spettroscopia.

Questo fisico tedesco divenne il primo astrochimico nella storia, perché inventando lo spettroscopio, non esitava a dirigerlo verso altre fonti di luce: il sole, siriano e altre stelle, scoprendo che ognuno aveva un modello di luce distintiva.

XX secolo

Nel 1938 il chimico svizzero Victor Goldschmidt osservò, dopo aver analizzato la composizione dei meteoriti, che i minerali di origine extraterrestre avevano alcune differenze con il terrestre.

Questo perché, anche essendo formati dagli stessi elementi, le condizioni della loro formazione erano notevolmente diverse.

Da allora sono apparsi sempre più composti chimici nello spazio da quelle prime molecole del primo ventesimo secolo. Uno molto importante che è stato scoperto negli anni '60 è l'OH radicale e ha seguito la formaldeide, il monossido di carbonio e l'acqua. Tutte queste scoperte sono dovute all'astrochimica.

Quest'ultima molecola, quella dell'acqua, è anche molto importante, perché sapere che la sua esistenza è relativamente frequente in altri luoghi, a parte la terra, guida le probabilità dei futuri stabilimenti umani su altri pianeti.

Illustrazione di un pianeta extrasolare, con satellite naturale e nebulosa

Al momento, astrochimico. Il numero di esopianeti scoperti aumenta ogni anno.

Quali studi l'astrochimica? (Oggetto di studio)

La NEBULA CARINA In infrarossi, una delle tecniche utilizzate dall'astrochimica per rilevare composti solidi. Foto scattata dal telescopio spaziale Hubble

Gli oggetti di studio dell'astrochimica sono gli elementi e i composti presenti nello spazio e in altri corpi celesti a parte la terra, le sue interazioni e gli effetti che le radiazioni elettromagnetiche hanno su di essi.

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Un esempio di studio astroclymico

Nelle laboratori di ricerca sull'astrochimica della NASA, sono stati condotti esperimenti con polvere cosmica.

Per fare ciò, i ricercatori hanno simulato la polvere interstellare di condensa nelle vicinanze delle stelle, combinando sostanze chimiche in un forno, di cui hanno estratto silicati in polvere.

Uno scienziato della NASA che esegue un esperimento di astrochimica. Fonte: Wikimedia Commons.

L'idea era di osservare le trasformazioni di questa similitudine di polvere cosmica, sia in presenza che in assenza di luce. E hanno scoperto che in condizioni simili a quelle dello spazio interstellare, è possibile creare centinaia di nuovi composti.

Filiali (subcampos) di astrochimica

In astrochimica, le tecniche di chimica sperimentale si applicano per analizzare i campioni, se vengono gestiti. Di solito arrivano con i meteoriti, molto apprezzati, poiché offrono l'opportunità di analizzare direttamente un oggetto che non si è formato sulla Terra.

Quindi, il lavoro di astrochimica è generalmente diviso in due grandi aree di lavoro. Prima di descriverli, va notato che non è una divisione rigorosa, poiché l'astrochimica è una scienza totalmente interdisciplinare:

Cosmochimica

È il ramo dell'astrochimica responsabile dello studio.

Questi materiali includono meteoriti, che sono frammenti di corpi celesti appartenenti al sistema solare, così come la polvere cosmica che cade continuamente e le rocce lunari portate da missioni spaziali.

Usano anche tutti i dati recuperati da queste missioni spaziali. Con tutte queste informazioni, gli astrochimici creano modelli e li controllano attraverso le simulazioni del computer,

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Questo cerca di spiegare la formazione di elementi e composti rilevati. Così elaborano un panorama descrittivo dei meccanismi che hanno dato loro l'origine.

Astrofisica molecolare

Questo è il caso dell'indagine su elementi e composti presenti nell'ambiente interstellare e alla sua interazione con le radiazioni elettromagnetiche, di cui la luce visibile è solo una parte.

Ed è che non solo la luce visibile porta informazioni sul mezzo che sta attraversando, quindi fai altre radiazioni.

Queste informazioni vengono utilizzate anche per simulazioni di computer ed esperimenti di laboratorio controllati. Da lì sorgono nuove teorie sulla formazione di stelle e sistemi planetari.

Tecniche principali

Tra le principali tecniche utilizzate in astroclymics ci sono:

Spettroscopia astronomica

È la tecnica che analizza la luce che attraversa la metà interstellare, così come quella prodotta dalle stelle. In questa luce è l'impronta dell'identità dei composti presenti nel mezzo.

Radioastronomia

Si concentra sulle radiazioni elettromagnetiche dai corpi celesti nelle lunghezze d'onda radio.

Radiolescopi forniti con l'antenna di amplificazione.

Spettroscopia ad infrarossi

La radiazione a infrarossi rivela la presenza di lunghezze d'onda caratteristiche di alcuni composti, in particolare i minerali.

Viene catturato da speciali telescopi a infrarossi situati nella parte superiore delle alte montagne o dei rilevatori su satelliti artificiali, poiché l'atmosfera della terra assorbe quasi tutte le radiazioni a infrarossi dallo spazio dallo spazio.

La polvere cosmica è trasparente alle radiazioni a infrarossi, quindi quando si usano le strutture vengono rivelate che altrimenti rimangono nascosti, come il centro della galassia, ad esempio.

Riferimenti

1. Carroll, b. Un'introduzione all'astrofisica moderna. 2 °. Edizione. Pearson.
2. Castro, e. L'astrochimica. Recuperato da: cederbajo.org.
3. Kartunen, h. 2017. Astronomia fondamentale. 6 °. Edizione. Springer Verlag.
4. Kutner, m. 2003. Astronomia: una prospettiva fisica. Cambridge University Press.
5. Wikipedia. Astrochimica. Recuperato da: è.Wikipedia.org.