WAT IS ASTROCHEMIE? - WETENSCHAP - 2026

De astrochemie bestudeert de samenstelling en reacties van atomen, moleculen en ionen in de ruimte. Het is een wetenschappelijke discipline die kennis van scheikunde en astronomie combineert.

Bovendien onderzoekt astrochemie de vorming van kosmisch stof en chemische elementen in het heelal door de elektromagnetische straling van hemellichamen te analyseren.

Een ander belangrijk onderwerp in de astrochemie is de studie van prebiotische organische chemie om de oorsprong van het leven op aarde te begrijpen.

De mens heeft lange tijd altijd bewondering en nieuwsgierigheid voor de ruimte gevoeld: goden, theorieën en monumenten werden aan de kosmos toegeschreven met de bedoeling het te kunnen verklaren, iets dat momenteel diepgaand wordt uitgewerkt dankzij deze wetenschap die astrochemie wordt genoemd.

De belangrijkste technieken die astrochemici nodig hebben om interstellaire materie te analyseren, zijn radioastronomie en spectroscopie.

Hoe werkt astrochemie?

De eerste stap is om een ​​element in de ruimte te identificeren: analoog aan de vingerafdruk is het mogelijk om een ​​chemisch element in de ruimte te identificeren dankzij de gereflecteerde straling als functie van de golflengte; dat wil zeggen, dankzij zijn spectrale signatuur (uniek en onherhaalbaar).

Vervolgens moet deze informatie worden geverifieerd: als die spectrale signatuur al in de laboratoria is geanalyseerd met behulp van spectroscopietechnieken, kan het emitterende molecuul zonder problemen worden geïdentificeerd. Anders zal het nodig zijn om toevlucht te nemen tot nieuwe chemische studies in de laboratoria.

Als je ten slotte de werking van het molecuul wilt begrijpen, moet je je toevlucht nemen tot chemische modellen en laboratoriumexperimenten die zijn uitgevoerd in ultrahoogvacuümkamers. Deze camera's simuleren extreme omstandigheden in de sterrenomgeving, zoals:

• Vorming van ijs op de oppervlakken van stofdeeltjes.
• Aggregatie van moleculen tot stofdeeltjes.
• Vorming van stofdeeltjes in de atmosfeer van geëvolueerde sterren.

Al deze studies van astrochemie helpen om de vorming van planeten, sterren en natuurlijk de oorsprong van leven op aarde te begrijpen.

Astrochemische gebieden

Astrochemie is een relatief nieuw gebied, dat voornamelijk moleculen bestudeert (vorming, vernietiging en overvloed) in verschillende omgevingen. Deze omgevingen kunnen zijn:

• Planetaire atmosferen.
• Vliegers
• Protoplanetaire schijven.
• Regio's van stergeboorte.
• Moleculaire wolken.
• Planetaire nevels.
• Enzovoort.

Afhankelijk van de (fysisch-chemische) omstandigheden van de omgevingen, bevinden de moleculen zich in de gas- of gecondenseerde fase.

Astrochemie kan worden onderverdeeld in drie deelgebieden, namelijk:

1. Observationele astrochemie.
2. Theoretische astrochemie.
3. Experimentele astrochemie.

1- Observationele astrochemie

Moleculen worden voornamelijk waargenomen door de lengte van radio- en infraroodgolven. In de golflengte van millimeters worden veel kenmerken van de ionische en moleculaire neutrale soorten gevonden.

Hiervoor wordt apparatuur gebruikt die een hoge gevoeligheid en hoekresolutie bereikt, waardoor een groot aantal moleculen kan worden geïdentificeerd en prebiotische moleculen in kaart kunnen worden gebracht.

2- Theoretische astrochemie

De belangrijkste uitdaging van theoretische astrochemie is om de complexiteit van de chemische reacties die plaatsvinden op het oppervlak van stofdeeltjes en korrels te integreren.

Enkele van de vragen die in de theoretische astrochemie worden bestudeerd, zijn de volgende:

• De belangrijkste chemische reacties op een bepaalde hoogte in de atmosfeer van een planeet.
• De chemische evolutie van de moleculaire wolk als functie van de aanvankelijke atomaire abundanties van tijd.

Op basis van de waarnemingen worden modellen ontwikkeld om verschillende chemische of fysisch-chemische scenario's te beschrijven.

3- Experimentele astrochemie

Experimentele astrochemie is een multidisciplinaire wetenschap die de aanwezigheid, vorming en overleving van moleculen in verschillende omgevingen onderzoekt.

Dit onderzoek wordt uitgevoerd door middel van laboratoriumexperimenten, waarbij eenvoudige moleculen worden verwerkt en vervolgens pre-biotische organische moleculen worden gevormd. Deze experimenten omvatten de gas- en gecondenseerde fasen:

1. Experimenten met de gasfase : Astrofysische omgevingen met chemische soorten in de gasfase worden gesimuleerd, zoals de atmosfeer van planeten, kometen en de gasvormige component van het interstellaire medium.
2. Experimenten met de gecondenseerde fase : omgevingen met lage temperaturen worden onderzocht. Deze temperaturen liggen tussen de tien en honderd Kelvin (voorbeeld: stofdeeltjes in protoplanetaire schijven).

Naast het bovenstaande onderzoekt experimentele astrochemie ook manen, asteroïden, bevroren oppervlakken van planeten, enz.

ALMA: het grootste astronomische project ter wereld

Gezamenlijk ALMA-observatorium (JAO) - door ESO / B. Tafreshi (twanight.org) (http://www.eso.org/public/images/potw1238a/), via Wikimedia Commons

De Atacama Large Millimeter / submillimeter Array of ALMA is het grootste astronomische project ter wereld dat wordt uitgevoerd door een internationale vereniging die bestaat uit Noord-Amerika, Europa en een deel van Azië in samenwerking met Chili.

Het is een interferometer (optisch instrument) bestaande uit zesenzestig antennes die zijn ontworpen om millimeter- en submillimetergolflengten waar te nemen; dat wil zeggen om goed gedetailleerde afbeeldingen te krijgen van planeten en sterren bij de geboorte.

Dit project werd gebouwd in Chili (Atacama-woestijn) en hoewel het in maart 2013 werd ingehuldigd, waren de eerste afbeeldingen die door de pers werden gepubliceerd in oktober 2011.

samengevat

Deze wetenschap vindt zijn oorsprong in 1963 en is sindsdien sterk geëvolueerd, dankzij de studie van materialen verzameld door raketten, de satellieten die naar andere planeten worden gestuurd en de vooruitgang op het gebied van radioastronomie (studie van hemellichamen door middel van golflengte).

Door middel van astrochemie is het mogelijk geweest om de chemische samenstelling van veel materialen in de ruimte te kennen, wat helpt om de mechanismen van de evolutie van planeet Aarde (en vele andere planeten) te begrijpen.

Bovendien werden door astrochemie overeenkomsten tussen de aarde en andere planeten ontdekt, zoals rotsachtige oppervlakken die voortkwamen uit chemische elementen zoals ijzer en magnesium.

Referenties

1. Ardao, A. (1983). Ruimte en intelligentie. Caracas: Equinox.
2. Universiteit van Barcelona. (2003). Woordenschat natuurkunde: català, castellà, anglès. Barcelona: Servei de Llengua Catalana van de Universiteit van Barcelona.
3. Ibáñez, C. & García, A. (2009). Fysica en scheikunde in de Colina de los Poplar: 75 jaar onderzoek in het "Rockefeller" -gebouw van de CSIC (1932-2007. Madrid: Hogere Raad voor Wetenschappelijk Onderzoek.
4. Wikipedia. (2011). Toegepaste chemie: astrochemie, biochemie, toegepaste biochemie, geochemie, chemische technologie, milieuchemie, industriële chemie. www.wikipedia.org: Algemene boeken.
5. González M .. (2010). Astrochemie. 2010, van https://quimica.laguia2000.com Website: https://quimica.laguia2000.com/quimica-organica/astroquimica
6. Wikipedia. (2013). Disciplines van Astronomie: Astrobiologie, Astrofysica, Astrogeologie, Astrometrie, Observationele Astronomie, Astrochemie, Gnomonics, Cele Mechanics. www.wikipedia.org: Algemene boeken.