ما هي الكيمياء الفلكية؟ - علم - 2025

و Astrochemistry يدرس تكوين وردود الفعل من الذرات والجزيئات والأيونات في الفضاء. إنه تخصص علمي يجمع بين المعرفة بالكيمياء وعلم الفلك.

علاوة على ذلك ، تبحث الكيمياء الفلكية في تكوين الغبار الكوني والعناصر الكيميائية في الكون من خلال تحليل الإشعاع الكهرومغناطيسي للأجرام السماوية.

موضوع آخر مهم في الكيمياء الفلكية هو دراسة الكيمياء العضوية البريبايوتيك من أجل فهم أصل الحياة على الأرض.

لطالما شعر الإنسان بالإعجاب والفضول للفضاء: نُسبت الآلهة والنظريات والآثار إلى الكون بقصد القدرة على تفسير ذلك ، وهو أمر يتم تفصيله حاليًا بعمق بفضل هذا العلم الذي يسمى الكيمياء الفلكية.

التقنيات الرئيسية التي يتعين على علماء الكيمياء الفلكية القيام بتحليل المادة بين النجوم هي علم الفلك الراديوي والتحليل الطيفي.

كيف تعمل الكيمياء الفلكية؟

الخطوة الأولى هي تحديد عنصر في الفضاء: على غرار بصمة الإصبع ، من الممكن تحديد عنصر كيميائي في الفضاء بفضل الإشعاع المنعكس كدالة لطول الموجة ؛ أي بفضل بصمتها الطيفية (الفريدة وغير القابلة للتكرار).

بعد ذلك ، يجب التحقق من هذه المعلومات: إذا تم بالفعل تحليل التوقيع الطيفي المذكور في المختبرات باستخدام تقنيات التحليل الطيفي ، فيمكن تحديد الجزيء المنبعث دون مشاكل. خلاف ذلك ، سيكون من الضروري اللجوء إلى دراسات كيميائية جديدة في المختبرات.

أخيرًا ، إذا كنت تريد فهم عمل الجزيء ، فيجب عليك اللجوء إلى النماذج الكيميائية والتجارب المعملية التي يتم إجراؤها في غرف مفرغة التفريغ. تحاكي هذه الكاميرات الظروف القاسية الموجودة في البيئة النجمية ، مثل:

• تشكل جليد على أسطح حبيبات الغبار.
• تجمع الجزيئات في حبيبات الغبار.
• تكوين حبيبات الغبار في أجواء النجوم المتطورة.

تساعد كل هذه الدراسات في الكيمياء الفلكية على فهم تكوين الكواكب والنجوم وبالطبع أصل الحياة على الأرض.

مجالات الكيمياء الفلكية

الكيمياء الفلكية مجال جديد نسبيًا ، يدرس بشكل أساسي الجزيئات (التكوين والتدمير والوفرة) في بيئات مختلفة. يمكن أن تكون هذه البيئات:

• أجواء الكواكب.
• الطائرات الورقية
• أقراص الكواكب الأولية.
• مناطق ولادة النجوم.
• الغيوم الجزيئية.
• السدم الكوكبية.
• إلخ.

اعتمادًا على الظروف (الفيزيائية والكيميائية) للبيئات ، ستكون الجزيئات في المرحلة الغازية أو المكثفة.

يمكن تقسيم الكيمياء الفلكية إلى ثلاثة مجالات فرعية ، وهي:

1. الكيمياء الفلكية الرصدية.
2. الكيمياء الفلكية النظرية.
3. الكيمياء الفلكية التجريبية.

1- الكيمياء الفلكية الرصدية

بشكل أساسي ، يتم ملاحظة الجزيئات من خلال طول موجات الراديو والأشعة تحت الحمراء. في الطول الموجي للمليمترات ، تم العثور على العديد من خصائص الأنواع الأيونية والجزيئية المحايدة.

لهذا الغرض ، يتم استخدام المعدات التي تحقق حساسية عالية ودقة زاوية ، مما يتيح تحديد عدد كبير من الجزيئات ورسم خرائط لجزيئات البريبايوتك.

2- الكيمياء الفلكية النظرية

يتمثل التحدي الرئيسي للكيمياء الفلكية النظرية في دمج تعقيد التفاعلات الكيميائية التي تحدث على سطح جزيئات الغبار والحبوب.

فيما يلي بعض الأسئلة التي تمت دراستها في الكيمياء الفلكية النظرية:

• التفاعلات الكيميائية الرئيسية على ارتفاع معين داخل الغلاف الجوي لكوكب ما.
• التطور الكيميائي للسحابة الجزيئية كدالة للوفرة الذرية الأولية للوقت.

من الملاحظات ، تم تطوير النماذج لوصف سيناريوهات كيميائية أو فيزيائية كيميائية مختلفة.

3- الكيمياء الفلكية التجريبية

الكيمياء الفلكية التجريبية هي علم متعدد التخصصات يبحث في وجود الجزيئات وتكوينها وبقائها في بيئات مختلفة.

يتم إجراء هذا البحث من خلال التجارب المعملية ، حيث تتم معالجة الجزيئات البسيطة ، ثم تكوين جزيئات عضوية ما قبل الحيوية. تتضمن هذه التجارب المراحل الغازية والمكثفة:

1. التجارب التي تنطوي على المرحلة الغازية: تتم محاكاة البيئات الفيزيائية الفلكية التي تحتوي على أنواع كيميائية في الطور الغازي ، مثل الغلاف الجوي للكواكب والمذنبات والمكون الغازي للوسط النجمي.
2. التجارب التي تنطوي على المرحلة المكثفة: تم فحص البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة. وتتراوح درجات الحرارة هذه بين عشرة ومائة كلفن (مثال: حبيبات الغبار في أقراص الكواكب الأولية).

بالإضافة إلى ما سبق ، تبحث الكيمياء الفلكية التجريبية أيضًا في الأقمار والكويكبات والأسطح المتجمدة للكواكب ، إلخ.

ألما: أكبر مشروع فلكي في العالم

مرصد ALMA المشترك (JAO) - بواسطة ESO / B. تفريشي (twanight.org) (http://www.eso.org/public/images/potw1238a/) ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

تعد مجموعة Atacama Large Millimeter / submillimeter Array أو ALMA أكبر مشروع فلكي في العالم تنفذه جمعية دولية تتألف من أمريكا الشمالية وأوروبا وجزء من آسيا بالتعاون مع شيلي.

وهو مقياس تداخل (أداة بصرية) يتألف من ستة وستين هوائيًا مصممًا لمراقبة أطوال الموجات المليمترية وما دون المليمترية ؛ أي للحصول على صور مفصلة جيدًا للكواكب والنجوم عند الولادة.

تم بناء هذا المشروع في تشيلي (صحراء أتاكاما) وعلى الرغم من افتتاحه في مارس 2013 ، إلا أن الصور الأولى التي نشرتها الصحافة كانت في أكتوبر 2011.

باختصار

تعود أصول هذا العلم إلى عام 1963 ومنذ ذلك الحين تطور كثيرًا ، وذلك بسبب دراسة المواد التي تم جمعها بواسطة الصواريخ والأقمار الصناعية المرسلة إلى الكواكب الأخرى والتقدم في مجال علم الفلك الراديوي (دراسة الأجرام السماوية عن طريق الطول الموجي).

من خلال الكيمياء الفلكية ، أصبح من الممكن معرفة التركيب الكيميائي للعديد من المواد في الفضاء ، مما يساعد على فهم آليات تطور كوكب الأرض (والعديد من الكواكب الأخرى).

بالإضافة إلى ذلك ، من خلال الكيمياء الفلكية ، تم اكتشاف أوجه التشابه بين الأرض والكواكب الأخرى ، مثل الأسطح الصخرية التي نشأت من عناصر كيميائية مثل الحديد والمغنيسيوم.

المراجع

1. أرداو ، أ. (1983). الفضاء والذكاء. كاراكاس: إكوينوكس.
2. جامعة برشلونة. (2003). مفردات الفيزياء: كاتالا ، كاستيلا ، أنجليس. برشلونة: سيرفي دي لينجوا كاتالانا من جامعة برشلونة.
3. Ibáñez، C. & García، A. (2009). الفيزياء والكيمياء في Colina de los Poplar: 75 عامًا من البحث في مبنى «Rockefeller» التابع لمركز CSIC (1932-2007. مدريد: المجلس الأعلى للبحث العلمي.
4. ويكيبيديا. (2011). الكيمياء التطبيقية: الكيمياء الفلكية ، الكيمياء الحيوية ، الكيمياء الحيوية التطبيقية ، الجيوكيمياء ، الهندسة الكيميائية ، الكيمياء البيئية ، الكيمياء الصناعية. www.wikipedia.org: كتب عامة.
5. غونزاليس م.. (2010). الكيمياء الفلكية. 2010 ، من https://quimica.laguia2000.com موقع الويب:
6. ويكيبيديا. (2013). تخصصات علم الفلك: علم الفلك ، الفيزياء الفلكية ، علم الفلك ، علم الفلك ، علم الفلك الرصدي ، الكيمياء الفلكية ، علم جنومون ، ميكانيكا سيلي. www.wikipedia.org: كتب عامة.