㈠ 宇宙化學的研究任務
宇宙物質的化學組成是指構成宇宙物質的元素、同位素、分子和礦物。宇宙化學的研究任務之一就是確定這些組成,並測定它們的相對含量和絕對含量。測定方法有兩種:一種是直接取樣,如測定隕石、月球岩石樣品、宇宙塵、宇宙射線核成分等;另一種是測定來自天體的電磁輻射中的特徵譜線。例如對恆星作光譜分析,對星際物質進行射電、紅外、可見光波段的頻譜分析。研究表明,宇宙物質是由《化學元素周期表》中近百種化學元素和280多種同位素組成的。在宇宙物質中發現了地球上尚未發現的若干種礦物和分子。 宇宙化學另一個任務是研究宇宙物質的化學演化。大致有幾個過程:首先由某種過程(例如「宇宙大爆炸」)生成元素氫,再通過核合成過程(如恆星內部核合成、超新星爆發核合成等)生成其他元素。元素的原子在恆星表面或星際空間結合形成分子,這些分子在行星系中將循兩條路線繼續演化:分子凝聚為塵埃,塵埃聚集而成星子,進而形成行星等天體;一些含碳、氮、氧、氫等元素的分子在星際雲中生成後,通過生命前的化學演化生成復雜分子,在地球上(還可能在其他行星系的行星上)生成氨基酸、蛋白質,最後導致生命的出現。恆星的一生不斷地向星際空間拋射物質,最後瓦解為星際雲;反過來,星際雲又通過漫長過程凝聚而形成各種恆星。