Astrokimya
Astrokimya — ulduzlararası mühitin və protoplanet disklərinin kimyəvi tərkibini, həmçinin onlarda gedən kimyəvi prosesləri öyrənən astronomik tədqiqatlar istiqaməti. Astrokimya bir neçə bölməyə ayrılır. 1) Hissəciklərin konsentrasiyası 100 sm–3 tərtibində və temperaturu bir neçə yüz kelvin olan diffuz (ulduzlararası) buludların astrokimyası. Kosmik şüalar və ulduzların kəskin şüalanması belə buludlara asan nüfuz etdiyindən burada molekulların dağılması tez gedir və çoxatomlu molekulların əmələ gəlməsi olduqca çətindir. 2) Hissəciklərin konsentrasiyasi 104 sm–3-dən az olmayan və temperaturu bir neçə onlarla kelvindən yüksək olmayan sıx molekulyar buludların astrokimyası. Belə buludların dərin qatlarında ultrabənövşəyi şüalanma təsir etmədiyindən burada (əsasən, toz zərrəciklərinin səthində) üzvi molekullar daxil olmaqla ən mürəkkəb çoxatomlu molekullar yarana bilər. 3) Protoplanet disklərinin astrokimyası. Ulduzların və planet sistemlərinin sıx buludlardan yaranma prosesinin öyrənilməsi Günəş sisteminin və həyatın mənşəyinin öyrənilməsi ilə sıx əlaqəlidir: məsələn, mövcud təsəvvürlərə görə üzvi komponentlər erkən Yerə kometlərlə və ya protoplanet disklərinin tərkibinə daxil olan digər bərk cismlərlə gətirilmişdir. 4) Zərbə dalğalarının astrokimyası. Cavan ulduz obyektlərindən gələn molekulyar axınların ətraf maddələrlə qarşılıqlı təsir sahələrində ən mühüm proseslər toz zərrəciklərinin səthində molekulların itkisi, həmçinin yüksək temperaturda gedən reaksiyalardır. 5) Ulduzların xarici qatlarının astrokimyası. Ulduzların xarici qatlarında molekulların, daha sonra tozun əmələ gəlməsinin rolu böyükdür. Soyuq nəhəng ulduzlarda bu proses əksər halda ulduz küləklərinin parametrlərini, yeni və ifrat yeni ulduzlarda ağır elementlərin ulduzlararası mühitə atılması tempini müəyyən edir. Kosmosda çox müxtəlif molekullar müşahidə edilir. 21-ci əsrin başlanğıcında onlardan [ən sadə ikiatomludan 13 atomluyadək (HC11N)] azı 130-u məlumdur. Kosmosda mümkün olan kimyəvi reaksiyaların sayı minlərlədir. Atomar hidrogenin H2 molekuluna çevrilməsi ən mühüm reaksiyadır, çünki H2 kosmosda ən geniş yayılmış molekuldur (digər molekulların miqdarı çox tərtib aşağıdır) və demək olar ki, bütün qalan molekulların əmələ gəlməsində həlledici rol oynayır. Kosmik şəraitdə gedən reaksiyaları iki qrupa ayırmaq olar: qaz fazada gedən və toz hissəciklərinin səthində gedən reaksiyalar (səth reaksiyaları). Ulduzlararası molekulların sintezinin qazfazalı sxeminə dörd əsas sinif reaksiya daxildir. 1) CO, N2, O2 və CN əmələ gəlməsinə səbəb olan neytral hissəciklər arasında reaksiyalar; kimyəvi aktiv radikallar (O, OH, C və s.) reaksiyaya girmirsə, onlar yavaş gedir. 2) İon-molekulyar reaksiyalar, əsasən, ulduzlararası mühitin kimyəvi tərkibini müəyyən edir: bu reaksiyaların sürəti ekzotermiki hallarda yüksəkdir. 3) Dissosiativ rekombinasiya reaksiyaları ulduzlararası mühitdə stabil neytral birləşmələrin əmələgəlmə sürətini müəyyən edir. 4) Şüalanmanın təsiri ilə gedən assosiasiya reaksiyaları çoxatomlu molekulların sintezində mühüm rol oynayır. Səth kimyəvi reaksiyaları zamanı molekulyar hidrogen, doymuş karbohidrogenlər, həmçinin eyni atomlardan ibarət molekullar (C2, O2) və ən sadə üzvi molekullar əmələ gəlir. Kosmosda kimyəvi proseslərə ulduzlararası kəskin şüalanma və kosmik şüalar, ionlaşdırıcı maddələr, həmçinin tozda molekulların desorbsiya və adsorbsiyası prosesləri mühüm təsir edir. Tozun səthində molekulyar "mantiya"nın əmələ gəlməsi qazın tərkibində verilən növ molekulun miqdarını bir neçə tərtib azalda, tozun buxarlanması isə onu yenidən artıra bilər. Kosmosda molekulların öyrənilməsi erkən kainatın inkişaf mərhələlərini, qalaktika və ulduzların yaranma sını, cavan ulduzların ətrafındakı maddələrlə qarşılıqlı təsirini, intensiv ulduz küləkləri, atmalar və partlayışlarla səciyyələnən ulduzların son mərhələlərdə təkamülünü daha yaxşı anlamağa kömək edir. Astrokimya ulduzlararası maddənin ulduzlara, planetlərə çevrilməsi və maddənin ulduzlararası mühitə qayıtması dövrünün təsvirinin mühüm hissəsini təşkil edir. Bir çox hallarda (məsələn, ulduz əmələgəlməsinin erkən mərhələlərinin öyrənilməsində) ulduzlararası molekulların spektral xətlərinin müşahidə edlməsi obyektin quruluşu, qazın kinematikası və onun mənşəyi haqqında müfəssəl məlumat almaq üçün yeganə üsuldur. Nəzəri astrokimya hələ təşəkkül mərhələsindədir, lakin artıq müxtəlif sinif obyektlərin müşahidələri ilə əsas nəzəri nəticələr arasında uzlaşma təmin edilmişdir. Kosmosda izomerlərin böyük miqdarda doymamış molekulların və kimyəvi aktiv radikalların, həmçinin hidrogeni deyteriumla əvəz edilmiş molekulların mövcudluğunun izahı verilmişdir.