QU'EST-CE QUE L'ASTROCHIMIE? - SCIENCE - 2025

L' Astrochimie étudie la composition et les réactions des atomes, des molécules et des ions dans l'espace. C'est une discipline scientifique qui allie connaissance de la chimie et de l'astronomie.

De plus, l'astrochimie étudie la formation de poussières cosmiques et d'éléments chimiques dans l'Univers en analysant le rayonnement électromagnétique des corps célestes.

Un autre sujet important en astrochimie est l'étude de la chimie organique prébiotique afin de comprendre l'origine de la vie sur Terre.

Depuis longtemps, l'homme a toujours éprouvé de l'admiration et de la curiosité pour l'espace: des dieux, des théories et des monuments ont été attribués au cosmos avec l'intention de pouvoir l'expliquer, ce qui est actuellement détaillé en profondeur grâce à cette science appelée astrochimie.

Les principales techniques dont disposent les astrochimistes pour effectuer l'analyse de la matière interstellaire sont la radioastronomie et la spectroscopie.

Comment fonctionne l'astrochimie?

La première étape consiste à identifier un élément dans l'espace: de manière analogue à l'empreinte digitale, il est possible d'identifier un élément chimique dans l'espace grâce au rayonnement réfléchi en fonction de la longueur d'onde; c'est-à-dire grâce à sa signature spectrale (unique et irremplaçable).

Ensuite, cette information doit être vérifiée: si ladite signature spectrale a déjà été analysée dans les laboratoires par des techniques de spectroscopie, alors la molécule émettrice peut être identifiée sans problème. Sinon, il faudra recourir à de nouvelles études chimiques dans les laboratoires.

Enfin, si vous souhaitez comprendre le fonctionnement de la molécule, vous devez recourir à des modèles chimiques et à des expériences de laboratoire réalisées dans des enceintes à ultra-vide. Ces caméras simulent des conditions extrêmes qui existent dans l'environnement stellaire, telles que:

• Formation de glace à la surface des grains de poussière.
• Agrégation de molécules en grains de poussière.
• Formation de grains de poussière dans les atmosphères des étoiles évoluées.

Toutes ces études d'astrochimie permettent de comprendre la formation des planètes, des étoiles et bien sûr l'origine de la vie sur Terre.

Domaines d'astrochimie

L'astrochimie est un domaine relativement nouveau, étudiant principalement des molécules (formation, destruction et abondance) dans divers environnements. Ces environnements peuvent être:

• Atmosphères planétaires.
• Cerfs-volants
• Disques protoplanétaires.
• Régions de naissance des étoiles.
• Nuages ​​moléculaires.
• Nébuleuses planétaires.
• Etc.

En fonction des conditions (physico-chimiques) des milieux, les molécules seront en phase gazeuse ou condensée.

L'astrochimie peut être divisée en trois sous-domaines, qui sont:

1. Astrochimie observationnelle.
2. Astrochimie théorique.
3. Astrochimie expérimentale.

1- Astrochimie observationnelle

Principalement, les molécules sont observées à travers la longueur des ondes radio et infrarouge. Dans la longueur d'onde de millimètres, on retrouve de nombreuses caractéristiques des espèces neutres ioniques et moléculaires.

Pour cela, on utilise un équipement qui atteint une sensibilité et une résolution angulaire élevées, permettant l'identification d'un grand nombre de molécules et la cartographie des molécules prébiotiques.

2- Astrochimie théorique

Le principal défi de l'astrochimie théorique est d'incorporer la complexité des réactions chimiques qui ont lieu à la surface des particules de poussière et des grains.

Certaines des questions étudiées en astrochimie théorique sont les suivantes:

• Les principales réactions chimiques à une certaine altitude dans l'atmosphère d'une planète.
• L'évolution chimique du nuage moléculaire en fonction des abondances atomiques initiales du temps.

À partir des observations, des modèles sont développés pour décrire différents scénarios chimiques ou physico-chimiques.

3- Astrochimie expérimentale

L'astrochimie expérimentale est une science multidisciplinaire qui étudie la présence, la formation et la survie de molécules dans divers environnements.

Ces recherches sont menées à travers des expériences en laboratoire, où des molécules simples sont traitées, puis forment des molécules organiques pré-biotiques. Ces expériences concernent les phases gazeuse et condensée:

1. Expériences impliquant la phase gazeuse: Des environnements astrophysiques contenant des espèces chimiques en phase gazeuse sont simulés, tels que l'atmosphère des planètes, des comètes et la composante gazeuse du milieu interstellaire.
2. Expériences impliquant la phase condensée: des environnements à basse température sont étudiés. Ces températures sont comprises entre dix et cent Kelvin (exemple: grains de poussière dans les disques protoplanétaires).

En plus de ce qui précède, l'astrochimie expérimentale étudie également les lunes, les astéroïdes, les surfaces gelées des planètes, etc.

ALMA: le plus grand projet astronomique au monde

Observatoire conjoint ALMA (JAO) - Par ESO / B. Tafreshi (twanight.org) (http://www.eso.org/public/images/potw1238a/), via Wikimedia Commons

L'Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ou ALMA est le plus grand projet astronomique au monde mené par une association internationale comprenant l'Amérique du Nord, l'Europe et une partie de l'Asie en collaboration avec le Chili.

Il s'agit d'un interféromètre (instrument optique) composé de soixante-six antennes conçues pour observer des longueurs d'onde millimétriques et submillimétriques; c'est-à-dire pour obtenir des images bien détaillées des planètes et des étoiles à la naissance.

Ce projet a été construit au Chili (désert d'Atacama) et bien qu'il ait été inauguré en mars 2013, les premières images publiées par la presse remontent à octobre 2011.

En bref

Cette science a ses origines en 1963 et depuis, elle a considérablement évolué, du fait de l'étude des matériaux collectés par les fusées, des satellites envoyés sur d'autres planètes et des progrès dans le domaine de la radioastronomie (étude des corps célestes au moyen de longueur d'onde).

Grâce à l'astrochimie, il a été possible de connaître la composition chimique de nombreux matériaux dans l'espace, ce qui permet de comprendre les mécanismes de l'évolution de la planète Terre (et de nombreuses autres planètes).

De plus, grâce à l'astrochimie, des similitudes entre la Terre et d'autres planètes ont été découvertes, telles que des surfaces rocheuses provenant d'éléments chimiques tels que le fer et le magnésium.

Références

1. Ardao, A. (1983). Espace et intelligence. Caracas: Equinox.
2. Université de Barcelone. (2003). Vocabulaire physique: català, castellà, anglès. Barcelone: ​​Servei de Llengua Catalana de l'Université de Barcelone.
3. Ibáñez, C. et García, A. (2009). Physique et chimie à la Colina de los Poplar: 75 ans de recherche dans le bâtiment «Rockefeller» du CSIC (1932-2007. Madrid: Conseil supérieur de la recherche scientifique.
4. Wikipédia. (2011). Chimie appliquée: astrochimie, biochimie, biochimie appliquée, géochimie, génie chimique, chimie environnementale, chimie industrielle. www.wikipedia.org: Livres généraux.
5. González M.. (2010). Astrochimie. 2010, à partir de https://quimica.laguia2000.com Site Web:
6. Wikipédia. (2013). Disciplines de l'astronomie: astrobiologie, astrophysique, astrogéologie, astrométrie, astronomie d'observation, astrochimie, gnomonique, mécanique céleste. www.wikipedia.org: Livres généraux.