宇宙化學方法

宇宙化學方法是研究宇宙物質的化學組成及其演化規律的科學方法。是把化學理論和方法運用到天文學而形成的一種研究方法。宇宙化學的研究對象包括隕石、月球、行星、行星際物質、太陽、恆星、星際物質、宇宙線、星系和星系際物質等。1833年瑞典化學家對隕石進行分析,第一次測定了地外宇宙物質的化學組成。1859年基爾霍夫(G.R.Kirchhoff)成功地解釋了太陽光譜中吸收線的成因,首次證認了太陽的化學組成,說明太陽上有許多地球上常見的元素。一種重要的宇宙化學探測方法——光譜分析法從此誕生。20世紀50年代以來,隨著大氣外觀測的發展,頻譜分析由可見光擴展到射電波、紅外線、紫外線、X射線、γ射線等波段。

基本介紹

  • 中文名:宇宙化學方法
  • 類別:科學方法
60年代人們發現了星際分子,直接登月採集到月岩標本。70年代又把分析儀器送上火星等地球以外其它的太陽系天體。宇宙化學研究手段日益增多,研究內容不斷豐富。當前,測定宇宙物質化學組成的方法有兩種:一是直接取樣分析,如分析隕石、月岩和宇宙塵的樣品以及直接測定宇宙射線核的成分等;二是利用天體電磁輻射的特徵譜線進行分析。例如對恆星的光譜分析,對星際物質作射電、紅外、可見光波段的頻譜分析等。由該法提供的研究結果不僅說明宇宙物質是由化學元素周期表上的近百種化學元素和280多種同位素所組成,而且證明宇宙物質中存在著地球上尚未發現的若干種礦物和分子。認為宇宙物質的化學演化過程大致有這樣的圖景:首先由某種超高溫過程(例如宇宙大爆炸)生成氫核,再通過核合成過程生成更重的元素核,而後隨著溫度的降低,出現了元素的原子並結合成分子,此後,一條演化途徑是通過物理演化而凝聚成塵埃,再由塵埃到星子,最後形成行星等天體;而另一條是些含碳、氮、氧、氫等元素的分子,通過化學演化生成複雜分子和胺基酸、蛋白質等生命大分子,直至生命出現。宇宙物質處於地球上難以模擬的物理、化學狀態,為化學研究提供了極為特殊的“試驗”條件。對星際物質和彗星中有機分子的檢測,以及對隕石中有機分子的研究,為探索生命的起源提供了極為珍貴的信息。因此,該法的產生與發展對天文學(特別是天體演化學)和化學等有關學科的發展都有重要的科學意義。

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