Астрохимия

Современная астрономия широко простирает свои руки, как некогда было сказано про химию. В том числе и на «территорию» химиков. Эта группа проблем наверняка будет интересна нашим читателям.

Химическими превращениями сопровождаются многие астрофизические процессы. В нашей Галактике циклы циркуляции материи начинаются с вытеснения вещества в межзвездное пространство после смерти звезд, где оно претерпевает превращения и встраивается в диффузные и плотные молекулярные облака. В межзвездном пространстве методами микроволновой, инфракрасной и радиоастрономии обнаружено около полутора сотен разных видов молекул, в том числе органических. И это, как считают авторы плана-отчета, лишь вершина айсберга. С помощью различных астрономических приборов, в частности миллиметровых телескопов, у нас сегодня есть возможность изучать фундаментальную химию в нашей Галактике и ее соседях. И эти результаты будут уникальными: космические условия для проведения химических реакций на Земле обеспечить нельзя.

В межзвездном пространстве, кометах и метеоритах найдено несколько форм углерода. Изображение: «Химия и жизнь»

Оказалось, что химия первичных элементов, то есть водорода, гелия и лития, была очень богата; она диктовала взаимодействие между веществом и излучением на начальных этапах развития Вселенной. Существование молекулярного водорода, по-видимому, было важным для образования первых звезд. Поэтому изучение красного смещения спектров нейтрального атомарного водорода может дать информацию о распределении молекулярного водорода и неоднородностях его плотности в пространстве и времени. Вообще, молекулярные спектры — это уникальные данные о плотности, температуре и кинематике областей образования звезд и планет. Исследование химии галактик с большим красным смещением дает нам информацию о картине эволюции молекулярных реакций на космологическом масштабе времени.

Проследить историю органических молекул через циклы их образования, модификации, разрушения и возникновения вновь внутри молекулярных облаков, вплоть до включения их в планетные системы, необходимо для понимания места и формы появления строительного материала для жизни, которая может существовать на планетарных системах звезд.

Возможный путь образования предшественников Сахаров в космосе. Рис. Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF с сайта www.nrao.edu

Важен и вопрос о том, как сильно изменяется содержание органики в Галактике за время ее существования. Мы до сих пор не знаем, каков предельный уровень сложности органических молекул в космосе. К примеру, могут ли образовываться такие информационные полимеры, как РНК, вне планет? Астрофизические исследования в Галактике с более высокими спектральным и пространственным разрешением здесь необходимы. Органические молекулы надо искать в межзвездном пространстве, молекулярных облаках, протопланетных, переходных и остаточных дисках, планетарных атмосферах.

Поиск по сайту: