COS'È L'ASTROCHIMICA? - SCIENZA - 2026

L' Astrochimica studia la composizione e le reazioni di atomi, molecole e ioni nello spazio. È una disciplina scientifica che unisce la conoscenza della chimica e dell'astronomia.

Inoltre, l'astrochimica indaga la formazione della polvere cosmica e degli elementi chimici nell'Universo analizzando la radiazione elettromagnetica dei corpi celesti.

Un altro argomento importante in astrochimica è lo studio della chimica organica prebiotica per comprendere l'origine della vita sulla Terra.

Per molto tempo l'uomo ha sempre provato ammirazione e curiosità per lo spazio: al cosmo sono state attribuite divinità, teorie e monumenti con l'intento di poterlo spiegare, cosa che attualmente viene approfondita in dettaglio grazie a questa scienza chiamata astrochimica.

Le principali tecniche che gli astrochimici hanno a disposizione per effettuare l'analisi della materia interstellare sono la radioastronomia e la spettroscopia.

Come funziona l'astrochimica?

Il primo passo è identificare un elemento nello spazio: analogamente all'impronta digitale, è possibile identificare un elemento chimico nello spazio grazie alla radiazione riflessa in funzione della lunghezza d'onda; ovvero grazie alla sua firma spettrale (unica e irripetibile).

Quindi, questa informazione deve essere verificata: se detta firma spettrale è già stata analizzata nei laboratori con tecniche di spettroscopia, allora la molecola emittente può essere identificata senza problemi. In caso contrario, sarà necessario ricorrere a nuovi studi chimici nei laboratori.

Infine, se vuoi capire il funzionamento della molecola, devi ricorrere a modelli chimici ed esperimenti di laboratorio condotti in camere ad altissimo vuoto. Queste telecamere simulano condizioni estreme che esistono nell'ambiente stellare, come:

• Formazione di ghiaccio sulla superficie dei granelli di polvere.
• Aggregazione di molecole in grani di polvere.
• Formazione di granelli di polvere nelle atmosfere di stelle evolute.

Tutti questi studi di astrochimica aiutano a comprendere la formazione di pianeti, stelle e, naturalmente, l'origine della vita sulla Terra.

Aree di astrochimica

L'astrochimica è un'area relativamente nuova, che studia principalmente le molecole (formazione, distruzione e abbondanza) in vari ambienti. Questi ambienti possono essere:

• Atmosfere planetarie.
• Aquiloni
• Dischi protoplanetari.
• Regioni di nascita delle stelle.
• Nuvole molecolari.
• Nebulose planetarie.
• Eccetera.

A seconda delle condizioni (fisico-chimiche) degli ambienti, le molecole saranno in fase gassosa o condensata.

L'astrochimica può essere suddivisa in tre sotto-aree, che sono:

1. Astrochimica osservativa.
2. Astrochimica teorica.
3. Astrochimica sperimentale.

1- Astrochimica osservativa

Principalmente, le molecole vengono osservate attraverso la lunghezza delle onde radio e infrarosse. Nella lunghezza d'onda di millimetri si trovano molte caratteristiche delle specie ioniche e molecolari neutre.

Per questo, vengono utilizzate apparecchiature che raggiungono un'elevata sensibilità e risoluzione angolare, consentendo l'identificazione di un gran numero di molecole e la mappatura delle molecole prebiotiche.

2- Astrochimica teorica

La sfida principale dell'astrochimica teorica è incorporare la complessità delle reazioni chimiche che avvengono sulla superficie delle particelle di polvere e dei granuli.

Alcune delle domande studiate in astrochimica teorica sono le seguenti:

• Le principali reazioni chimiche a una certa altitudine all'interno dell'atmosfera di un pianeta.
• L'evoluzione chimica della nuvola molecolare in funzione delle abbondanze atomiche iniziali del tempo.

Dalle osservazioni vengono sviluppati modelli per descrivere diversi scenari chimici o fisico-chimici.

3- Astrochimica sperimentale

L'astrochimica sperimentale è una scienza multidisciplinare che indaga la presenza, la formazione e la sopravvivenza di molecole in vari ambienti.

Questa ricerca viene condotta attraverso esperimenti di laboratorio, dove vengono elaborate molecole semplici, formando quindi molecole organiche pre-biotiche. Questi esperimenti coinvolgono le fasi gas e condensata:

1. Esperimenti che coinvolgono la fase gassosa : vengono simulati ambienti astrofisici contenenti specie chimiche in fase gassosa, come l'atmosfera di pianeti, comete e la componente gassosa del mezzo interstellare.
2. Esperimenti che coinvolgono la fase condensata : vengono studiati ambienti che sono a basse temperature. Queste temperature sono comprese tra dieci e cento Kelvin (esempio: granelli di polvere nei dischi protoplanetari).

Oltre a quanto sopra, l'astrochimica sperimentale studia anche lune, asteroidi, superfici ghiacciate di pianeti, ecc.

ALMA: il più grande progetto astronomico del mondo

Osservatorio congiunto ALMA (JAO) - A cura di ESO / B. Tafreshi (twanight.org) (http://www.eso.org/public/images/potw1238a/), tramite Wikimedia Commons

L'Atacama Large Millimeter / submillimeter Array o ALMA è il più grande progetto astronomico al mondo realizzato da un'associazione internazionale composta da Nord America, Europa e parte dell'Asia in collaborazione con il Cile.

È un interferometro (strumento ottico) composto da sessantasei antenne progettate per osservare lunghezze d'onda millimetriche e submillimetriche; cioè, per ottenere immagini ben dettagliate di pianeti e stelle alla nascita.

Questo progetto è stato realizzato in Cile (deserto di Atacama) e sebbene sia stato inaugurato nel marzo 2013, le prime immagini pubblicate dalla stampa sono state nell'ottobre 2011.

In sintesi

Questa scienza ha le sue origini nel 1963 e da allora si è evoluta molto, a causa dello studio dei materiali raccolti dai razzi, dei satelliti inviati ad altri pianeti e dell'avanzata nel campo della radioastronomia (studio dei corpi celesti mediante lunghezza d'onda).

Attraverso l'astrochimica è stato possibile conoscere la composizione chimica di molti materiali nello spazio, il che aiuta a comprendere i meccanismi dell'evoluzione del pianeta Terra (e di molti altri pianeti).

Inoltre, attraverso l'astrochimica, sono state scoperte somiglianze tra la Terra e altri pianeti, come le superfici rocciose originate da elementi chimici come ferro e magnesio.

Riferimenti

1. Ardao, A. (1983). Spazio e intelligenza. Caracas: Equinozio.
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3. Ibáñez, C. & García, A. (2009). Fisica e chimica nella Colina de los Poplar: 75 anni di ricerca nell'edificio «Rockefeller» del CSIC (1932-2007. Madrid: Consiglio superiore per la ricerca scientifica.
4. Wikipedia. (2011). Chimica applicata: astrochimica, biochimica, biochimica applicata, geochimica, ingegneria chimica, chimica ambientale, chimica industriale. www.wikipedia.org: Libri generali.
5. González M .. (2010). Astrochimica. 2010, da https://quimica.laguia2000.com Sito web: https://quimica.laguia2000.com/quimica-organica/astroquimica
6. Wikipedia. (2013). Discipline dell'Astronomia: Astrobiologia, Astrofisica, Astrogeologia, Astrometria, Astronomia osservativa, Astrochimica, Gnomonica, Meccanica Cele. www.wikipedia.org: Libri generali.