Астрохімія

Астрохі́мія (від астро… і хімія), молекулярна астрофізика — суміжна між хімією та астрофізикою наука, об’єктом вивчення якої є особливості перебігу хімічних реакцій між атомами та молекулами, за участю космічного пилу та мікрометеороїдів в умовах космічного вакууму, надсильних магнітних та гравітаційних полів, корпускулярного та електромагнітного випромінювання.

Історична довідка

1937 завдяки радіоастрономії вчені отримали вагомі докази існування в міжзоряному середовищі молекул. Ці результати були підтверджені 1940. Упродовж 1940–1970 в міжзоряному просторі було виявлено існування молекул ОН, у 1963 — потенціального джерела міжзоряного кисню, і в 1969 H₂CO (формальдегід) — перша органічна багатоатомна молекула.

Детектування міжзоряних молекул формальдегіду, а потім і інших відносно складних міжзоряних молекул, що володіють потенційною біологічною значимістю, підштовхнуло до пошуку міжзоряних молекул, які мають пряме біологічне значення (наприклад, міжзоряний гліцин, виявлений в 2009, або пропіленоксид, виявлений в 2016).

У жовтні 2011 вчені повідомили, що космічний пил містить органічні речовини природнього походження. У 2012 астрономи отримали свідчення присутності молекули гликолевого альдегіду в далекій зоряній системі. Цей факт свідчить про те, що складні органічні молекули можуть утворюватися в зоряних системах до утворення планет і прибувати ззовні на молоді планети.

Характеристика

Сучасна астрохімія поділяється на кілька розділів:

• астрохімія дифузних (міжзоряних) газових хмар;
• астрохімія щільних молекулярних хмар;
• астрохімія протопланетних дисків;
• астрохімія ударних хвиль;
• астохімія навколозоряних оболонок.

Астрохімія описує важливу частину циклу перетворення газової фази міжзоряної речовини в протозорі та протопланети й процеси оберненого переходу з конденсованого середовища в дифузне по завершенню зорями життєвого циклу, адже утворення, атомний і хімічний склад, еволюція і просторовий розподіл хмар молекулярного газу становить особливий інтерес, тому що саме з цих хмар формуються зоряні та екзопланеті системи, в тому числі і ті, що знаходяться в зонах життя. Вплив хімічних реакцій на процеси утворення планетозималей, планет, коричневих карликів, зір, формування структур у небулярних середовищах також є предметом вивчення та досліджень астрохімії.

Деякі положення та закони астрохімії є складовою частиною основних експериментальних та теоретичних положень метеоритики та молекулярної радіоастрономії.

Слід розрізняти астрохімію та атомну й молекулярну спектроскопію, оскільки ці науки мають спільний об’єкт досліджень, але предметом вивчення спектроскопії є особливості спектрів атомів та молекул, за результатами вивчення яких з’являється можливість їх ідентифікувати, тоді як астрохімія зосереджується на вивченні хімічних та фізико-хімічних процесів за участю атомів та молекул із астрономічними об’єктами та полями.

Усе більшого розвитку набувають дослідження в галузі комп’ютерного моделювання процесів утворення і взаємодії міжзоряних і навколозоряних молекул, синтезу складних хімічних сполук, включаючи високомолекулярні, та міжзоряних частинок. Ці дослідження мають вирішальний вплив на наше розуміння впливу молекул, які були присутні в протисонячній молекулярній хмарі для зародження життя на Землі. Розроблені математичні моделі розподілу молекул різного складу в міжзоряному середовищі. На основі цих моделей оцінюють ресурси важливих для зародження життя молекул, амінокислот і азотистих основ у міжзоряному та навколозоряному середовищі.

Література

1. Weinreb S., Barrett A., Meeks M. et al. Radio Observations of OH in the Interstellar Medium // Nature. 1963. № 200 (4909). P. 829–831.
2. Oze Chr., Jones C., Goldsmith J. et al. Differentiating Biotic from Abiotic Methane Genesis in Hydrothermally Active Planetary Surfaces // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2012. № 109 (25). P. 9750–9754.
3. Vallance C. Astrochemistry: from the Big Bang to the Present Day. Hackensack : World scientific, 2017. 228 p.

Автор ВУЕ

О. Г. Шевчук

Покликання на цю статтю: Шевчук О. Г. Астрохімія // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Астрохімія (дата звернення: 11.10.2026).

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 20.09.2020