WAS IST ASTROCHEMIE? - WISSENSCHAFT - 2025

Die Astrochemie untersucht die Zusammensetzung und Reaktionen von Atomen, Molekülen und Ionen im Weltraum. Es ist eine wissenschaftliche Disziplin, die Kenntnisse in Chemie und Astronomie kombiniert.

Darüber hinaus untersucht die Astrochemie die Bildung von kosmischem Staub und chemischen Elementen im Universum durch Analyse der elektromagnetischen Strahlung von Himmelskörpern.

Ein weiteres wichtiges Thema in der Astrochemie ist das Studium der präbiotischen organischen Chemie, um den Ursprung des Lebens auf der Erde zu verstehen.

Der Mensch hat seit langem immer Bewunderung und Neugier für den Weltraum empfunden: Götter, Theorien und Denkmäler wurden dem Kosmos zugeschrieben, um ihn erklären zu können, was derzeit dank dieser Wissenschaft namens Astrochemie ausführlich beschrieben wird.

Die Haupttechniken, mit denen Astrochemiker die Analyse interstellarer Materie durchführen müssen, sind Radioastronomie und Spektroskopie.

Wie funktioniert die Astrochemie?

Der erste Schritt besteht darin, ein Element im Raum zu identifizieren: Analog zum Fingerabdruck ist es dank der reflektierten Strahlung als Funktion der Wellenlänge möglich, ein chemisches Element im Raum zu identifizieren. das heißt, dank seiner spektralen Signatur (einzigartig und unwiederholbar).

Diese Informationen müssen dann überprüft werden: Wenn die spektrale Signatur bereits in den Laboratorien mithilfe von Spektroskopietechniken analysiert wurde, kann das emittierende Molekül problemlos identifiziert werden. Andernfalls müssen in den Laboratorien auf neue chemische Studien zurückgegriffen werden.

Wenn Sie die Funktionsweise des Moleküls verstehen möchten, müssen Sie auf chemische Modelle und Laborexperimente zurückgreifen, die in Ultrahochvakuumkammern durchgeführt wurden. Diese Kameras simulieren extreme Bedingungen, die in der Sternumgebung herrschen, wie zum Beispiel:

• Eisbildung auf den Oberflächen von Staubkörnern.
• Aggregation von Molekülen zu Staubkörnern.
• Bildung von Staubkörnern in der Atmosphäre von entwickelten Sternen.

Alle diese Studien der Astrochemie helfen, die Entstehung von Planeten, Sternen und natürlich den Ursprung des Lebens auf der Erde zu verstehen.

Astrochemie Bereiche

Die Astrochemie ist ein relativ neues Gebiet, in dem hauptsächlich Moleküle (Bildung, Zerstörung und Häufigkeit) in verschiedenen Umgebungen untersucht werden. Diese Umgebungen können sein:

• Planetenatmosphären.
• Drachen
• Protoplanetare Scheiben.
• Regionen der Sterngeburt.
• Molekülwolken.
• Planetarische Nebel.
• Etc.

Abhängig von den (physikalisch-chemischen) Bedingungen der Umgebung befinden sich die Moleküle in der Gas- oder kondensierten Phase.

Die Astrochemie kann in drei Unterbereiche unterteilt werden:

1. Beobachtungsastrochemie.
2. Theoretische Astrochemie.
3. Experimentelle Astrochemie.

1- Beobachtungsastrochemie

Hauptsächlich werden Moleküle über die Länge von Radio- und Infrarotwellen beobachtet. In der Millimeterwellenlänge finden sich viele Eigenschaften der ionischen und molekularneutralen Spezies.

Hierzu werden Geräte eingesetzt, die eine hohe Empfindlichkeit und Winkelauflösung erzielen und die Identifizierung einer großen Anzahl von Molekülen und die Kartierung präbiotischer Moleküle ermöglichen.

2- Theoretische Astrochemie

Die größte Herausforderung der theoretischen Astrochemie besteht darin, die Komplexität der chemischen Reaktionen zu berücksichtigen, die auf der Oberfläche von Staubpartikeln und Körnern stattfinden.

Einige der in der theoretischen Astrochemie untersuchten Fragen sind folgende:

• Die wichtigsten chemischen Reaktionen in einer bestimmten Höhe in der Atmosphäre eines Planeten.
• Die chemische Entwicklung der Molekülwolke als Funktion der anfänglichen atomaren Häufigkeit der Zeit.

Aus den Beobachtungen werden Modelle entwickelt, um verschiedene chemische oder physikalisch-chemische Szenarien zu beschreiben.

3- Experimentelle Astrochemie

Die experimentelle Astrochemie ist eine multidisziplinäre Wissenschaft, die das Vorhandensein, die Bildung und das Überleben von Molekülen in verschiedenen Umgebungen untersucht.

Diese Forschung wird durch Laborexperimente durchgeführt, bei denen einfache Moleküle verarbeitet werden und dann präbiotische organische Moleküle gebildet werden. Diese Experimente umfassen die Gas- und kondensierte Phase:

1. Experimente mit der Gasphase : Es werden astrophysikalische Umgebungen simuliert, die chemische Spezies in der Gasphase enthalten, z. B. die Atmosphäre von Planeten, Kometen und die gasförmige Komponente des interstellaren Mediums.
2. Experimente mit der kondensierten Phase : Umgebungen mit niedrigen Temperaturen werden untersucht. Diese Temperaturen liegen zwischen zehn und einhundert Kelvin (Beispiel: Staubkörner in protoplanetaren Scheiben).

Darüber hinaus untersucht die experimentelle Astrochemie auch Monde, Asteroiden, gefrorene Oberflächen von Planeten usw.

ALMA: das größte astronomische Projekt der Welt

Gemeinsame ALMA-Beobachtungsstelle (JAO) - Von ESO / B. Tafreshi (twanight.org) (http://www.eso.org/public/images/potw1238a/) über Wikimedia Commons

Das Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) ist das größte astronomische Projekt der Welt, das von einer internationalen Vereinigung aus Nordamerika, Europa und einem Teil Asiens in Zusammenarbeit mit Chile durchgeführt wird.

Es ist ein Interferometer (optisches Instrument), das aus sechsundsechzig Antennen besteht, die zur Beobachtung von Wellenlängen von Millimetern und Submillimetern ausgelegt sind. das heißt, um detaillierte Bilder von Planeten und Sternen bei der Geburt zu erhalten.

Dieses Projekt wurde in Chile (Atacama-Wüste) gebaut und obwohl es im März 2013 eingeweiht wurde, wurden die ersten von der Presse veröffentlichten Bilder im Oktober 2011 veröffentlicht.

Zusammenfassend

Diese Wissenschaft hat ihren Ursprung im Jahr 1963 und hat sich seitdem aufgrund der Untersuchung von Materialien, die von Raketen gesammelt wurden, der Satelliten, die auf andere Planeten gesendet wurden, und des Fortschritts auf dem Gebiet der Radioastronomie (Untersuchung von Himmelskörpern mittels) erheblich weiterentwickelt Wellenlänge).

Durch die Astrochemie war es möglich, die chemische Zusammensetzung vieler Materialien im Weltraum zu kennen, was hilft, die Mechanismen der Evolution des Planeten Erde (und vieler anderer Planeten) zu verstehen.

Darüber hinaus wurden durch Astrochemie Ähnlichkeiten zwischen der Erde und anderen Planeten entdeckt, beispielsweise felsige Oberflächen, die von chemischen Elementen wie Eisen und Magnesium stammen.

Verweise

1. Ardao, A. (1983). Raum und Intelligenz. Caracas: Äquinoktium.
2. Universität von Barcelona. (2003). Physikvokabular: Català, Castellà, Anglès. Barcelona: Servei de Llengua Catalana der Universität von Barcelona.
3. Ibáñez, C. & García, A. (2009). Physik und Chemie in der Colina de los Poplar: 75 Jahre Forschung im «Rockefeller» -Gebäude des CSIC (1932-2007. Madrid: Höherer Rat für wissenschaftliche Forschung.
4. Wikipedia. (2011). Angewandte Chemie: Astrochemie, Biochemie, Angewandte Biochemie, Geochemie, Chemieingenieurwesen, Umweltchemie, Industriechemie. www.wikipedia.org: Allgemeine Bücher.
5. González M .. (2010). Astrochemie. 2010 von https://quimica.laguia2000.com Website: https://quimica.laguia2000.com/quimica-organica/astroquimica
6. Wikipedia. (2013). Disziplinen der Astronomie: Astrobiologie, Astrophysik, Astrogeologie, Astrometrie, Beobachtungsastronomie, Astrochemie, Gnomonik, Cele-Mechanik. www.wikipedia.org: Allgemeine Bücher.