CO JE ASTROCHEMIE? - VĚDA - 2026

Astrochemistry studuje složení a reakce atomů, molekul a iontů v prostoru. Je to vědecká disciplína, která kombinuje znalosti chemie a astronomie.

Astrochemie dále zkoumá tvorbu kosmického prachu a chemických prvků ve vesmíru analýzou elektromagnetického záření nebeských těles.

Dalším důležitým tématem v astrochemii je studium prebiotické organické chemie za účelem pochopení původu života na Zemi.

Člověk po dlouhou dobu vždy pociťoval obdiv a zvědavost pro vesmír: Bohům, teoriím a památkám se vesmír připisoval s úmyslem to vysvětlit, což je v současné době do hloubky díky této vědě zvané astrochemie.

Hlavními technikami, které musí astrochemisté provádět analýzu mezihvězdné hmoty, jsou radioastronomie a spektroskopie.

Jak funguje astrochemie?

Prvním krokem je identifikace prvku v prostoru: analogický s otiskem prstu, je možné identifikovat chemický prvek v prostoru díky odraženému záření jako funkci vlnové délky; to je díky svému spektrálnímu podpisu (jedinečný a neopakovatelný).

Poté musí být tato informace ověřena: pokud uvedený spektrální podpis již byl analyzován v laboratořích pomocí spektroskopických technik, lze emitující molekulu bez problémů identifikovat. Jinak bude nutné uchýlit se k novým chemickým studiím v laboratořích.

A konečně, pokud chcete pochopit fungování molekuly, musíte se uchýlit k chemickým modelům a laboratorním experimentům prováděným v ultravysokotlakých komorách. Tyto kamery simulují extrémní podmínky, které existují ve hvězdném prostředí, jako například:

• Tvorba ledu na povrchu prachových zrn.
• Agregace molekul na prachová zrna.
• Tvorba prachových zrn v atmosféře vyvinutých hvězd.

Všechna tato studia astrochemie pomáhají pochopit vznik planet, hvězd a samozřejmě původ života na Zemi.

Oblasti astrochemie

Astrochemie je relativně nová oblast, hlavně studium molekul (tvorba, destrukce a hojnost) v různých prostředích. Tato prostředí mohou být:

• Planetární atmosféry.
• Draci
• Protoplanetární disky.
• Oblasti narození hvězd.
• Molekulární mraky.
• Planetární mlhoviny.
• Atd.

V závislosti na (fyzikálně-chemických) podmínkách prostředí budou molekuly v plynné nebo kondenzované fázi.

Astrochemii lze rozdělit do tří podoblastí, kterými jsou:

1. Pozorovací astrochemie.
2. Teoretická astrochemie.
3. Experimentální astrochemie.

1- Pozorovací astrochemie

Hlavně jsou molekuly pozorovány délkou rádiových a infračervených vln. Ve vlnové délce milimetrů se nachází mnoho charakteristik iontového a molekulárně neutrálního druhu.

K tomu se používá zařízení, které dosahuje vysoké citlivosti a úhlového rozlišení, což umožňuje identifikaci velkého počtu molekul a mapování prebiotických molekul.

2- Teoretická astrochemie

Hlavním úkolem teoretické astrochemie je začlenit složitost chemických reakcí, které se odehrávají na povrchu prachových částic a zrn.

Některé z otázek studovaných v teoretické astrochemii jsou následující:

• Hlavní chemické reakce v určité výšce v atmosféře planety.
• Chemický vývoj molekulárního mraku jako funkce počátečních atomových množství času.

Z pozorování jsou vyvinuty modely pro popis různých chemických nebo fyzikálně-chemických scénářů.

3 - Experimentální astrochemie

Experimentální astrochemie je multidisciplinární věda, která zkoumá přítomnost, tvorbu a přežití molekul v různých prostředích.

Tento výzkum se provádí prostřednictvím laboratorních experimentů, při nichž se zpracovávají jednoduché molekuly a poté se tvoří pre-biotické organické molekuly. Tyto experimenty zahrnují plynnou a kondenzovanou fázi:

1. Experimenty zahrnující plynnou fázi: Simulují se astrofyzikální prostředí obsahující chemické látky v plynné fázi, jako je atmosféra planet, komet a plynná složka mezihvězdného média.
2. Experimenty zahrnující kondenzovanou fázi: zkoumají se prostředí s nízkými teplotami. Tyto teploty se pohybují mezi deseti a stovkou Kelvinů (příklad: prachová zrna v protoplanetárních discích).

Kromě výše uvedeného experimentální astrochemie zkoumá také měsíce, asteroidy, zmrzlé povrchy planet atd.

ALMA: největší astronomický projekt na světě

Společná observatoř ALMA (JAO) - Podle ESO / B. Tafreshi (twanight.org) (http://www.eso.org/public/images/potw1238a/), přes Wikimedia Commons

Atacama Large Millimeter / submillimeter Array neboli ALMA je největším astronomickým projektem na světě, který realizuje mezinárodní sdružení složené ze Severní Ameriky, Evropy a části Asie ve spolupráci s Chile.

Je to interferometr (optický přístroj) složený ze šedesáti šesti antén určených k pozorování milimetrových a submilimetrových vlnových délek; to znamená získat dobře detailní snímky planet a hvězd při narození.

Tento projekt byl postaven v Chile (poušť Atacama) a ačkoli byl slavnostně otevřen v březnu 2013, první snímky publikované tiskem byly v říjnu 2011.

celkem

Tato věda má svůj původ v roce 1963 a od té doby se výrazně vyvinula díky studiu materiálů shromážděných raketami, satelitů vyslaných na jiné planety a pokroku v oblasti radioastronomie (studium nebeských těles pomocí vlnová délka).

Prostřednictvím astrochemie bylo možné znát chemické složení mnoha materiálů ve vesmíru, což pomáhá pochopit mechanismy vývoje planety Země (a mnoha dalších planet).

Kromě toho byly prostřednictvím astrochemie objeveny podobnosti mezi Zemí a jinými planetami, jako jsou skalní povrchy pocházející z chemických prvků, jako je železo a hořčík.

Reference

1. Ardao, A. (1983). Prostor a inteligence. Caracas: Equinox.
2. University of Barcelona. (2003). Slovník fyziky: català, castellà, anglès. Barcelona: Servei de Llengua Catalana z University of Barcelona.
3. Ibáñez, C. & García, A. (2009). Fyzika a chemie v Colina de los Poplar: 75 let výzkumu v budově «Rockefeller» v CSIC (1932-2007. Madrid: Vyšší rada pro vědecký výzkum).
4. Wikipedia. (2011). Aplikovaná chemie: Astrochemie, Biochemie, Aplikovaná biochemie, Geochemie, Chemické inženýrství, Chemie životního prostředí, Průmyslová chemie. www.wikipedia.org: Obecné knihy.
5. González M.. (2010). Astrochemie. 2010, z https://quimica.laguia2000.com Webové stránky:
6. Wikipedia. (2013). Disciplíny astronomie: Astrobiologie, Astrofyzika, Astrogeologie, Astrometrie, Observační Astronomie, Astrochemie, Gnomonika, Cele Mechanics. www.wikipedia.org: Obecné knihy.