O que é astrochemistry?

O astroquímica estudar a composição e reações de átomos, moléculas e íons no espaço. É uma disciplina científica que combina conhecimento de química e astronomia.

Além disso, a astroquímica investiga a formação de poeira cósmica e elementos químicos no Universo, analisando a radiação eletromagnética dos corpos celestes.

Outro dos tópicos importantes da astroquímica é o estudo da química orgânica prebiótica para entender a origem da vida na Terra.

Há muito tempo atrás, o homem sempre sentiu admiração e curiosidade pelo espaço: deuses, teorias e monumentos foram atribuídos ao cosmos com a intenção de explicá-lo, algo que atualmente é detalhado em profundidade graças a essa ciência chamada astrochemistry.

A radioastronomia e espectroscopia são as principais técnicas utilizadas pelos astrocímicos para realizar análises de matéria interestelar.

Como a astroquímica funciona?

O primeiro passo é identificar um elemento no espaço: análogo à impressão digital, é possível identificar um elemento químico no espaço graças à radiação refletida em função do comprimento de onda; isto é, graças à sua assinatura espectral (única e irrepetível).

Então, essa informação deve ser verificada: se a referida assinatura espectral já foi analisada nos laboratórios por meio de técnicas de espectroscopia, então a molécula emissora poderia ser identificada sem problemas. Caso contrário, será necessário recorrer a novos estudos químicos em laboratórios.

Finalmente, se alguém quiser entender o funcionamento da molécula, deve-se recorrer a modelos químicos e experimentos de laboratório realizados em câmaras de vácuo ultra-alto. Essas câmeras simulam condições extremas que existem no meio estelar, como:

• Formação de gelo nas superfícies dos grãos de poeira.
• Agregação de moléculas aos grãos de poeira.
• Formação de grãos de poeira nas atmosferas de estrelas evoluídas.

Todos esses estudos de astroquímica ajudam a entender a formação dos planetas, as estrelas e, é claro, a origem da vida na Terra.

Áreas de astrologia

A astroquímica é uma área relativamente nova, que estuda principalmente moléculas (formação, destruição e abundância) em diferentes ambientes. Esses ambientes podem ser:

• Atmosferas planetárias.
• Pipas
• Discos protoplanetários.
• Regiões de nascimento de estrelas.
• Nuvens moleculares.
• Nebulosas Planetárias
• Etc.

Dependendo das condições (físico-químicas) dos ambientes, as moléculas estarão na fase gasosa ou condensada.

Você pode dividir a astrochemistry em três sub-áreas, que são:

1. Astroquímica da observação.
2. Astroquímica teórica.
3. Astroquímica Experimental.

1- Astrochemistry of observation

Principalmente, as moléculas são observadas pelo comprimento das ondas de rádio e infravermelho. No comprimento de onda de milímetros, muitas características das espécies moleculares iônicas e neutras são encontradas.

Para isso, utiliza-se equipamento que atinge alta sensibilidade e resolução angular, possibilitando a identificação de um grande número de moléculas e o mapeamento de moléculas prebióticas.

2- Astroquímica Teórica

O principal desafio da astroquímica teórica é incorporar a complexidade das reações químicas que ocorrem na superfície de partículas e grãos de poeira.

Algumas das questões estudadas na astroquímica teórica são as seguintes:

• As principais reações químicas a uma certa altitude dentro da atmosfera de um planeta.
• A evolução química da nuvem molecular baseada nas abundâncias atômicas iniciais do tempo.

A partir das observações, os modelos são desenvolvidos para descrever diferentes cenários químicos ou físico-químicos.

3- Astroquímica Experimental

A astroquímica experimental é uma ciência multidisciplinar que investiga a presença, formação e sobrevivência de moléculas em diferentes ambientes.

Esta pesquisa é realizada através de experimentos de laboratório, onde moléculas simples são processadas, formando moléculas orgânicas pré-bióticas. Nestas experiências as fases gasosa e condensada estão envolvidas:

1. Experimentos envolvendo a fase gasosa: Ambientes astrofísicos contendo espécies químicas na fase gasosa são simulados, como a atmosfera de planetas, cometas e o componente gasoso do meio interestelar.
2. Experimentos envolvendo a fase condensada: ambientes que estão em baixas temperaturas são investigados. Estas temperaturas oscilam entre dez e cem Kelvin (exemplo: grãos de poeira em discos protoplanetários).

Além da já citada, a astroquímica experimental também investiga luas, asteróides, superfícies congeladas de planetas, etc.

ALMA: o maior projeto astronômico do mundo

O Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ou ALMA é o maior projeto astronômico do mundo realizado por uma associação internacional que compreende a América do Norte, Europa e parte da Ásia em colaboração com o Chile.

Trata-se de um interferômetro (instrumento óptico) composto por 66 antenas projetadas para observar comprimentos de onda milimétricos e submilimétricos; isto é, obtenha imagens muito detalhadas de planetas e estrelas ao nascer.

Este projeto foi construído no Chile (Deserto do Atacama) e embora tenha sido inaugurado em março de 2013, as primeiras imagens publicadas pela imprensa foram em outubro de 2011.

Em sintese

Esta ciência tem suas origens no ano de 1963 e desde então tem evoluído muito, devido ao estudo de materiais coletados por foguetes, satélites enviados para outros planetas e progresso no campo da radioastronomia (estudo de corpos celestes por do comprimento de onda).

Por meio da astroquímica, foi possível conhecer a composição química de muitos materiais no espaço, o que ajuda a entender os mecanismos da evolução do planeta Terra (e de muitos outros planetas).

Além disso, através da astroquímica, foram descobertas semelhanças entre a Terra e outros planetas, como superfícies rochosas oriundas de elementos químicos como Ferro e Magnésio.

Referências

1. Ardao, A. (1983).Espaço e inteligência. Caracas: Equinócio
2. Universidade de Barcelona. (2003).Vocabulário de física: català, castellà, anglès. Barcelona: Servei de Llengua Catalan da Universitat de Barcelona.
3. Ibáñez, C. & García, A. (2009).Física e química na Colina de Chopos: 75 anos de pesquisa no edifício "Rockefeller" do CSIC (1932-2007. Madri: Conselho Superior de Investigações Científicas.
4. Wikipédia. (2011). Química Aplicada: Astroquímica, Bioquímica, Bioquímica Aplicada, Geoquímica, Engenharia Química, Química Ambiental, Química Industrial. www.wikipedia.org: Livros Gerais.
5. González M ... (2010). Astroquímica 2010, do site https://quimica.laguia2000.com: https://quimica.laguia2000.com/quimica-organica/astroquimica
6. Wikipédia. (2013). Disciplinas da Astronomia: Astrobiologia, Astrofísica, Astrogeologia, Astrometria, Astronomia Observacional, Astroquímica, Gnomônica, Mecânica Cele. www.wikipedia.org: Livros Gerais.