㈠ 宇宙化学的研究任务
宇宙物质的化学组成是指构成宇宙物质的元素、同位素、分子和矿物。宇宙化学的研究任务之一就是确定这些组成,并测定它们的相对含量和绝对含量。测定方法有两种:一种是直接取样,如测定陨石、月球岩石样品、宇宙尘、宇宙射线核成分等;另一种是测定来自天体的电磁辐射中的特征谱线。例如对恒星作光谱分析,对星际物质进行射电、红外、可见光波段的频谱分析。研究表明,宇宙物质是由《化学元素周期表》中近百种化学元素和280多种同位素组成的。在宇宙物质中发现了地球上尚未发现的若干种矿物和分子。 宇宙化学另一个任务是研究宇宙物质的化学演化。大致有几个过程:首先由某种过程(例如“宇宙大爆炸”)生成元素氢,再通过核合成过程(如恒星内部核合成、超新星爆发核合成等)生成其他元素。元素的原子在恒星表面或星际空间结合形成分子,这些分子在行星系中将循两条路线继续演化:分子凝聚为尘埃,尘埃聚集而成星子,进而形成行星等天体;一些含碳、氮、氧、氢等元素的分子在星际云中生成后,通过生命前的化学演化生成复杂分子,在地球上(还可能在其他行星系的行星上)生成氨基酸、蛋白质,最后导致生命的出现。恒星的一生不断地向星际空间抛射物质,最后瓦解为星际云;反过来,星际云又通过漫长过程凝聚而形成各种恒星。