- Astrochemistry ทำงานอย่างไร?
- พื้นที่ Astrochemistry
- 1- ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์
- 2- ดาราศาสตร์เชิงทฤษฎี
- 3- การทดลองทางดาราศาสตร์
- ALMA: โครงการดาราศาสตร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก
- สรุป
- อ้างอิง
Astrochemistryศึกษาองค์ประกอบและปฏิกิริยาของอะตอมโมเลกุลและไอออนในพื้นที่ เป็นระเบียบวินัยทางวิทยาศาสตร์ที่ผสมผสานความรู้ทางเคมีและดาราศาสตร์
นอกจากนี้วิชาดาราศาสตร์ยังตรวจสอบการก่อตัวของฝุ่นจักรวาลและองค์ประกอบทางเคมีในจักรวาลโดยการวิเคราะห์การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุท้องฟ้า
อีกหัวข้อที่สำคัญในวิชาดาราศาสตร์คือการศึกษาเคมีอินทรีย์พรีไบโอติกเพื่อทำความเข้าใจที่มาของสิ่งมีชีวิตบนโลก
เป็นเวลานานมาแล้วที่มนุษย์รู้สึกชื่นชมและอยากรู้อยากเห็นเกี่ยวกับอวกาศ: เทพเจ้าทฤษฎีและอนุสาวรีย์มีสาเหตุมาจากจักรวาลด้วยความตั้งใจที่จะสามารถอธิบายได้ซึ่งเป็นสิ่งที่มีรายละเอียดเชิงลึกในปัจจุบันด้วยศาสตร์นี้ที่เรียกว่า Astrochemistry
เทคนิคหลักที่นักดาราศาสตร์ต้องทำการวิเคราะห์สสารระหว่างดวงดาว ได้แก่ ดาราศาสตร์วิทยุและสเปกโทรสโกปี
Astrochemistry ทำงานอย่างไร?
ขั้นตอนแรกคือการระบุองค์ประกอบในอวกาศ: คล้ายกับลายนิ้วมือเป็นไปได้ที่จะระบุองค์ประกอบทางเคมีในอวกาศเนื่องจากรังสีสะท้อนเป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่น นั่นคือต้องขอบคุณลายเซ็นสเปกตรัม (ไม่เหมือนใครและไม่สามารถทำซ้ำได้)
จากนั้นข้อมูลนี้จะต้องได้รับการตรวจสอบ: หากกล่าวว่าลายเซ็นสเปกตรัมได้รับการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการโดยใช้เทคนิคสเปกโทรสโกปีแล้วจะสามารถระบุโมเลกุลที่เปล่งออกมาได้โดยไม่มีปัญหา มิฉะนั้นจะต้องหันไปใช้การศึกษาทางเคมีใหม่ในห้องปฏิบัติการ
สุดท้ายหากคุณต้องการเข้าใจการทำงานของโมเลกุลคุณต้องหันไปใช้แบบจำลองทางเคมีและการทดลองในห้องปฏิบัติการที่ดำเนินการในห้องสุญญากาศสูงพิเศษ กล้องเหล่านี้จำลองสภาวะที่รุนแรงที่มีอยู่ในสภาพแวดล้อมของดวงดาวเช่น:
- การก่อตัวของน้ำแข็งบนพื้นผิวของเม็ดฝุ่น
- การรวมตัวของโมเลกุลเป็นเม็ดฝุ่น
- การก่อตัวของเม็ดฝุ่นในชั้นบรรยากาศของดาวที่วิวัฒนาการแล้ว
การศึกษาทางดาราศาสตร์เหล่านี้ช่วยให้เข้าใจการก่อตัวของดาวเคราะห์ดวงดาวและแน่นอนต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลก
พื้นที่ Astrochemistry
Astrochemistry เป็นพื้นที่ที่ค่อนข้างใหม่โดยศึกษาเกี่ยวกับโมเลกุลเป็นหลัก (การก่อตัวการทำลายล้างและความอุดมสมบูรณ์) ในสภาพแวดล้อมต่างๆ สภาพแวดล้อมเหล่านี้สามารถ:
- บรรยากาศของดาวเคราะห์
- ว่าว
- แผ่นดิสก์ Protoplanetary
- ภูมิภาคกำเนิดดวงดาว
- เมฆโมเลกุล
- เนบิวล่าดาวเคราะห์
- ฯลฯ
ขึ้นอยู่กับเงื่อนไข (ทางเคมี - ฟิสิกส์) ของสภาพแวดล้อมโมเลกุลจะอยู่ในก๊าซหรือเฟสควบแน่น
วิชาดาราศาสตร์สามารถแบ่งออกเป็นสามส่วนย่อย ได้แก่ :
- ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์
- ดาราศาสตร์เชิงทฤษฎี
- Astrochemistry เชิงทดลอง
1- ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์
โดยหลักแล้วโมเลกุลจะสังเกตได้จากความยาวของคลื่นวิทยุและอินฟราเรด ในช่วงความยาวคลื่นมิลลิเมตรจะพบลักษณะหลายประการของสายพันธุ์ที่เป็นกลางของไอออนิกและโมเลกุล
ด้วยเหตุนี้จึงมีการใช้อุปกรณ์ที่มีความไวสูงและความละเอียดเชิงมุมทำให้สามารถระบุโมเลกุลจำนวนมากและการทำแผนที่ของโมเลกุลพรีไบโอติก
2- ดาราศาสตร์เชิงทฤษฎี
ความท้าทายหลักของดาราศาสตร์เชิงทฤษฎีคือการรวมความซับซ้อนของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของอนุภาคฝุ่นและเมล็ดพืช
คำถามบางส่วนที่ศึกษาในวิชาดาราศาสตร์เชิงทฤษฎีมีดังต่อไปนี้:
- ปฏิกิริยาเคมีหลักที่ระดับความสูงหนึ่งในบรรยากาศของดาวเคราะห์
- วิวัฒนาการทางเคมีของเมฆโมเลกุลเป็นหน้าที่ของเวลาที่มีอยู่มากมายของอะตอมเริ่มต้น
จากการสังเกตแบบจำลองได้รับการพัฒนาเพื่ออธิบายสถานการณ์ทางเคมีหรือทางเคมีกายภาพที่แตกต่างกัน
3- การทดลองทางดาราศาสตร์
วิทยาศาสตร์ดาราศาสตร์เชิงทดลองเป็นวิทยาศาสตร์สหสาขาวิชาชีพที่ตรวจสอบการมีอยู่การก่อตัวและการอยู่รอดของโมเลกุลในสภาพแวดล้อมต่างๆ
งานวิจัยนี้ดำเนินการผ่านการทดลองในห้องปฏิบัติการซึ่งมีการประมวลผลโมเลกุลอย่างง่ายจากนั้นสร้างโมเลกุลอินทรีย์พรีไบโอติก การทดลองเหล่านี้เกี่ยวข้องกับก๊าซและขั้นตอนควบแน่น:
- การทดลองเกี่ยวกับเฟสก๊าซ : มีการจำลองสภาพแวดล้อมทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่มีชนิดของสารเคมีในเฟสก๊าซเช่นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดาวหางและส่วนประกอบที่เป็นก๊าซของตัวกลางระหว่างดวงดาว
- การทดลองเกี่ยวกับเฟสควบแน่น : ตรวจสอบสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำ อุณหภูมิเหล่านี้อยู่ระหว่างสิบถึงหนึ่งร้อยเคลวิน (ตัวอย่าง: เม็ดฝุ่นในดิสก์ที่เป็นดาวเคราะห์นอกระบบ)
นอกเหนือจากที่กล่าวมาแล้วดาราศาสตร์เชิงทดลองยังตรวจสอบดวงจันทร์ดาวเคราะห์น้อยพื้นผิวที่เยือกแข็งของดาวเคราะห์ ฯลฯ
ALMA: โครงการดาราศาสตร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก
Joint ALMA Observatory (JAO) - โดย ESO / B. Tafreshi (twanight.org) (http://www.eso.org/public/images/potw1238a/) ผ่าน Wikimedia Commons
Atacama Large Millimeter / submillimeter Array หรือ ALMA เป็นโครงการทางดาราศาสตร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่ดำเนินการโดยสมาคมระหว่างประเทศซึ่งประกอบด้วยอเมริกาเหนือยุโรปและส่วนหนึ่งของเอเชียโดยร่วมมือกับชิลี
เป็นอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ (เครื่องมือทางแสง) ที่ประกอบด้วยเสาอากาศหกสิบหกตัวที่ออกแบบมาเพื่อสังเกตความยาวคลื่นมิลลิเมตรและมิเตอร์ใต้น้ำ นั่นคือเพื่อให้ได้ภาพของดาวเคราะห์และดวงดาวที่มีรายละเอียดดีตั้งแต่แรกเกิด
โครงการนี้สร้างขึ้นในประเทศชิลี (ทะเลทราย Atacama) และแม้ว่าจะเปิดตัวในเดือนมีนาคม 2556 แต่ภาพแรกที่เผยแพร่โดยสื่อมวลชนในเดือนตุลาคม 2554
สรุป
วิทยาศาสตร์นี้มีต้นกำเนิดในปี 2506 และตั้งแต่นั้นมาก็มีการพัฒนาไปมากเนื่องจากการศึกษาวัสดุที่เก็บรวบรวมโดยจรวดดาวเทียมที่ส่งไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่นและความก้าวหน้าในสาขาดาราศาสตร์วิทยุ (การศึกษาวัตถุท้องฟ้าด้วยวิธีการ ความยาวคลื่น).
ผ่านทางดาราศาสตร์ทำให้ทราบองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุหลายชนิดในอวกาศซึ่งช่วยให้เข้าใจกลไกการวิวัฒนาการของดาวเคราะห์โลก (และดาวเคราะห์อื่น ๆ อีกมากมาย)
นอกจากนี้ในทางดาราศาสตร์พบความคล้ายคลึงกันระหว่างโลกกับดาวเคราะห์ดวงอื่นเช่นพื้นผิวหินที่เกิดจากองค์ประกอบทางเคมีเช่นเหล็กและแมกนีเซียม
อ้างอิง
- อาดดาวอ. (2526). พื้นที่และความฉลาด การากัส: Equinox
- มหาวิทยาลัยบาร์เซโลนา. (2003) คำศัพท์ฟิสิกส์: català, castellà, anglès บาร์เซโลนา: Servei de Llengua Catalana จาก University of Barcelona
- Ibáñez, C. & García, A. (2009). ฟิสิกส์และเคมีใน Colina de los Poplar: 75 ปีของการวิจัยในอาคาร« Rockefeller »ของ CSIC (1932-2007. Madrid: Higher Council for Scientific Research.
- วิกิพีเดีย (2011) เคมีประยุกต์: Astrochemistry, Biochemistry, Applied Biochemistry, Geochemistry, Chemical Engineering, Environmental Chemistry, Industrial Chemistry www.wikipedia.org: หนังสือทั่วไป.
- กอนซาเลซเอ็ม .. (2553). โหราศาสตร์. 2010, จาก https://quimica.laguia2000.com เว็บไซต์: https://quimica.laguia2000.com/quimica-organica/astroquimica
- วิกิพีเดีย (2013) สาขาวิชาดาราศาสตร์: โหราศาสตร์, ฟิสิกส์ดาราศาสตร์, ดาราศาสตร์, ดาราศาสตร์, ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์, ดาราศาสตร์, โกโนโมนิกส์, กลศาสตร์เซเล www.wikipedia.org: หนังสือทั่วไป.