ISO, o Universo escondida e astro-química
17-May-2012 02:58:09 UT |
ISO, o Universo escondido e astro-química
Observatório Espacial da ESA infravermelho revela como a água, as moléculas orgânicas e os cristais - entre outras moléculas - forma no espaço
A Agência Espacial Europeia Infrared Space Observatory, ISO , tem sido pioneira no desafio de desvendar o rosto de infravermelho do Universo, que permanece completamente escondido, invisível, aos telescópios ópticos e para o olho humano - eles podem detectar apenas o chamado luz "visível". O estudo do céu infravermelho do espaço começou em 1983 com o antecessor de ISO, o norte-holandês-UK IRAS satélite; ISO continuou a exploração com mais sensibilidade, uma maior cobertura de comprimento de onda e uma maior vida útil operacional, bem como a ser operado como um verdadeiro espaço observatório. ISO operado de novembro de 1995 até maio de 1998.
O Universo infravermelho parece bastante diferente do visível: no céu no infravermelho, objetos que são demasiado frio para irradiar no visível se tornar muito brilhante, como é que aqueles cercados por pó (para telescópios ópticos a poeira forma uma barreira opaca). ISO, portanto, permitiu aos astrónomos testemunhar para os processos de primeira vez, como o nascimento de uma estrela - o que ocorre em locais com pó e frio "casulos" - ou a metamorfose de um velho, de morrer estrela em uma nebulosa bonita.
ISO também provou ser uma ferramenta maravilhosa para destravar aquímica do Universo . A maioria dos átomos e moléculas no espaço emitem grandes quantidades de energia, quer na rádio ou infravermelho (incluindo comprimentos de onda infravermelhos muito longe). Até a maioria dos compostos químicos ISO no espaço havia sido detectado através de telescópios de rádio e submillimetric; com ISO a lista cresceu com mais de vinte novas moléculas, a maioria delas no estado sólido. Alguns destes compostos recém-detectados são complexas moléculas carbonosos - uma indicação da química orgânica rica que tem lugar no espaço entre as estrelas.
ISO feito cerca de 30 000 observações científicas. Alguns dos achados mais célebres da ISO são os seguintes:
A água na Terra vem do espaço
ISO viu o espaço `água-fábricas" no trabalho
Mais água na Terra não foi produzido aqui - que veio do espaço. Isso é notícia velha para os astrônomos, mas até agora produtoras de água-fábricas não tinha sido observado no trabalho no espaço. Tampouco foi possível traçar água nas diferentes etapas de sua longa jornada através do espaço. Muito pouca informação sobre a água cósmica pode ser obtido a partir do solo - principalmente porque a atmosfera da Terra é, em si rica em vapor de água e bloqueia a nossa visão da água no Universo além. ISO ajudou astrônomos para reconstruir pela primeira vez o ciclo cósmico de água.
Hidrogênio (1). Foi originalmente produzido no Big Bang e é encontrado em todo o Universo. Oxigênio (2.) É feita em estrelas e dispersos para o Universo em eventos como explosões de supernovas. Os dois elementos no mix de formação estelar nuvens (3.) E formar grandes quantidades de água (H 2 O).As moléculas de água sair das nuvens e acabam em muitos lugares diferentes (4.) - Cometas, planetas os centros de galáxias ... Oxigênio quando as estrelas recém-nascidos tornam-se mais velha é disponibilizado para a fábrica de água cósmica.
Primeiro, os ingredientes: o hidrogênio é o elemento mais abundante no Universo, e oxigênio é produzido nos centros de estrelas massivas e dispersos no espaço por ventos estelares ou explosões de supernovas. As condições ideais para estes gases para combinar são encontrados em locais como regiões de formação estelar, por exemplo, a Nebulosa de Orion. Em 1997, ISO detectadas grandes quantidades de água em Orion - o mais estudado da região de formação de estrelas - e os astrônomos calcularam que a taxa de produção de água-na nebulosa poderia encher os oceanos da Terra 60 vezes por dia. (Ver também ISO encontra nuvem vaporosa no espaço interestelar )
Algumas dessas moléculas de água recém-formados começam a viajar para fora no frio do espaço interestelar, onde formam grãos de gelo. Com o tempo eles vão acabar em cometas ou em planetas como o nosso. ISO também detectou água em muitas outras regiões, incluindo o centro da galáxia e em ambas as estrelas recém-nascidas e de morrer.
Anéis de carbono
Um rica astro-química orgânica toma lugar entre as estrelas
Átomos e moléculas no espaço são identificados por comparação da sua espectros - um sinal que é único para cada composto e, portanto, pode ser usado como uma «assinatura» - com o de compostos conhecidos obtidos no laboratório. Mas, às vezes nenhuma correspondência for encontrada, e, em seguida, os astrônomos não podem identificar o que eles detectaram molécula. Esse é o caso de uma das moléculas mais onipresentes detectados até agora, um grupo de compostos que deixaram sua impressão digital química em muitos lugares do Universo. Eles são conhecidos por serem complexas moléculas carbonosos, feitas de mais de cem átomos de carbono; sua abundância mostra que uma química muito rica e activa orgânica está a ter lugar em torno das estrelas e no espaço entre eles.
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Uma imagem da Nebulosa CRL618 obtida pelo Telescópio Espacial Hubble. Crédito da foto: ESA & AGGM Tielens (SRON / Kapteyn Instituto Astronômico)
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ISO confirmaram a presença destes compostos nos mais diversos ambientes, e deu algumas pistas sobre sua natureza.Alguns dados ISO, por exemplo, a identificação muito recente de benzeno no espaço (Ver também ISO detecta benzeno no espaço ) sugerem que estas moléculas têm uma «aromático 'estrutura, isto é, eles são em forma de anel moléculas. Isso é de fato a visão mais aceita entre os astrônomos, a maioria dos que já chamam de Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos 'esses compostos carbonados, ou "HPAs'.
A estrutura em forma de anel é relevante, desde que a vida como se sabe que se baseia - entre outras coisas - sobre a capacidade do átomo de carbono para formar moléculas aneladas.
Ligações entre o orgânico rico astro-química e aquela desenvolvida em sistemas planetários recém-nascidos - incluindo o nosso próprio Sistema Solar - estão a ser activamente procurados em cometas e meteoritos.
Cristais no espaço
A poeira é o material mais prima abundante no Universo. Planetas, cometas episódio eles são todos feitos de poeira reprocessado: partículas geralmente muito menores do que um milésimo de milímetro e de composição química variada. Como no caso da água, não está ocorrendo um "ciclo de poeira 'no Universo. Estrelas expelir poeira quando são velhos, a poeira forma nuvens densas no espaço interestelar, e as estrelas novas - e muitas vezes os sistemas planetários - são formados a partir da poeira na nuvem. Quando as novas estrelas se tornar velho e expulsar a poeira se o ciclo se fecha (embora o pó será mais processado e, portanto, com uma química ligeiramente diferente). Graças a ISO, os astrônomos agora podem "rastrear" um pouco dessa poeira através de diferentes estágios de seu ciclo.
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Esta imagem do cometa Hale-Bopp contra um pano de fundo estelar na constelação de Sagitário foi obtida com o Telescópio Espacial Hubble.Crédito: HA Weaver (Applied Research Corp), PD Feldman (The Johns Hopkins University) e NASA.
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ISO descoberto em 1998, que silicatos cristalizada - tais como a olivina cristal verde, são um componente principal do pó. (Veja também A revolução cristalina: descoberta da ISO abre um novo campo de pesquisa, "astro mineralogia ' .) Isso desencadeou uma revolução 'cristalino' no mundo astronômico, pois significava que silicatos, que são uma grande família de compostos, poderia ser especificamente identificados. Silicatos são os minerais mais abundantes na Terra e foram também conhecido por ser muito comum no espaço, mas que tinha sido assumido que os silicatos de poeira cósmicos tinha, em geral, uma estrutura amorfa. O fato de que sua estrutura é cristalina e amorfa não permite que os astrônomos para identificar cada cristal, controlar a sua presença em diferentes regiões e siga sua jornada através do espaço.
Até agora, silicatos cristalinos foram encontrados nos discos circum em torno de estrelas evoluíram onde são sintetizadas, em cometas, como o cometa Hale-Bopp e em discos protoplanetários, onde atuam como blocos de construção para novos planetas. Especialistas em química espaço ainda não entendo como silicatos cristalinos são formados, mas eles já podem comemorar o nascimento de um novo campo de pesquisa - "astro mineralogia '.
Para mais informações contactar:
Leo Metcalfe
ISO Projeto Cientista (ESA, Villafranca estação de rastreamento por satélite, Espanha)
+34-91-8131253
+34-91-8131253
lmetcalf 
iso.vilspa.esa.es
iso.vilspa.esa.es
ESA Ciências da Comunicação Serviço
+31-71-5653223
+31-71-5653223
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