宇宙化学是研究宇宙物质的化学组成及其演化规律的学科，是天文学的一个分支，也是天文学与化学之间的边缘学科。

中文名

宇宙化学

所属学科

化学

定义

宇宙物质的化学组成及其演化规律

所在领域

宇宙

正文

宇宙化学

宇宙化学研究的对象包括陨石、月球、行星系天体、行星际物质、太阳、恒星、星际物质、宇宙线、星系和星系际物质等。

简介

宇宙化学（cosmic chemistry）研究宇宙物质的化学组成及其演化规律的分支学科。主要研究内容有：①确定组成宇宙物质的元素、同位素和分子，测定它们的含量。②探讨宇宙物质的化学演化。这对研究天体起源和生命起源都有重要的意义，也推动了宇宙化学的发展。

古人只能进行思辨猜测，直至19世纪才逐渐成为科学。1833年瑞典化学家J.J.贝采利乌斯从陨星分析中第一次测定了宇宙物质的化学成分，而19世纪中叶诞生的光谱分析法使人们获得了恒星的化学组成资料。20世纪则有了更加广泛的手段，空间观测使得频谱分析扩展到“全波”范围：从射电、红外、可见光到紫外线、X射线、γ射线都能从事宇宙化学的研究，加上空间探测的直接登月、登火星等天体采集岩石、土壤样品，使得该学科获得了巨大的进展，例如星际分子的发现被誉为60年代四大天文发现之一。

按照研究对象不同。宇宙化学又大致可分为：陨石化学、行星系化学、恒星化学、星际化学、同位素宇宙化学、宇宙线核化学等。

研究任务

宇宙化学

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。

发展阶段

宇宙化学

人类对宇宙物质化学的认识，经历了几个阶段。

早期，人们是凭直觉猜测宇宙万物的基本组成的。中国西周晚期(公元前七世纪)，用五行(金、木水、火、土)来说明万物的组成，用“阳气”和“阴气”解释自然界的各种变化。古希腊人在公元前四世纪认为水、空气、火和土是构成万物的四种基本元素。

十九世纪初，人们对地球上的矿物和岩石等物质进行大量的化学分析。1833年，瑞典化学家柏济利乌斯对陨石进行化学分析，第一次测定了地球外宇宙物质的化学组成。1858年，化学家本生和物理学家基尔霍夫一起研究太阳光谱；1859年，基尔霍夫成功地解释了太阳光谱中夫琅和费线(即吸收线)产生的原因，第一次证认了太阳(恒星)的化学组成。宇宙化学的一种重要观测方法——光谱分析从此诞生。

二十世纪五十年代以来，随着大气外观测的发展，频谱分析波段由可见光扩展到射电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线。六十年代，人们在星际空间发现星际分子，直接登月采集岩石标本。七十年代，又把分析仪器送上火星。宇宙化学的研究手段日益增多，研究内容不断丰富。

分类

宇宙化学

宇宙化学根据天体层次和研究方法分为几个方面：

陨石化学：研究各种陨石的化学组成。研究表明，碳质球粒陨石在太阳系漫长的演化过程中，发生的物理、化学变化最小，可视为原始太阳系物质的“化石”；

行星系化学：研究行星(包括地球)、卫星、小行星、流星体、彗星以及行星际物质的化学组成和化学演化；

恒星化学：研究恒星的化学组成及其化学演化。太阳是离人们最近的一颗恒星，又占太阳系总质量的99.86%，所以太阳化学对于研究恒星和太阳系具有重要意义；

星际化学：主要观测和证认星际分子，研究它们的形成和瓦解；

同位素宇宙化学：测定不同宇宙物质的同位素组成，研究化学元素的起源和演化，认识天体物质的来源和形成环境，探讨各种高能、低能过程。测定放射性同位素组成以确定天体(或宇宙物质)的年龄，是同位素年代学的任务；宇宙线核化学：测定宇宙线中化学元素核组成，推测宇宙线传播过程中的介质和宇宙线源的化学组成。

区别

宇宙化学

西方宇宙化学的公式是教条的、断层的，没有从整体上去论证。地球在太古代时期，是由五大基素爆燃的产物，地球岩浆残留的火山爆炸是地球气团时期的五基地球太极时期。研究宇宙化学，首先要研究地球化学，因为地球化学和宇宙化学是有区别的。研究宇宙化学和地球化学，是研究地球人体化学结构的基础，并不能取代地球活体人的数据。

宇宙化学是物质化学和生命化学的基础。并不是说生命化学和地球化学是宇宙化学的分支，宇宙化学和地球化学是同一问题的两个方向。研究宇宙化学和地球化学必须在中国纳音学指导下，才是正确的。按太阳中心论是论不出宇宙化学的数据的。不承认银河半月瓣180度的天河倾斜的机理，岂能正确的认识银河系；没有正确的宇宙化学和地球化学，岂能有正确的地球人类的预防科学，国际上对地球化学，只是在地球上寻找地球化学元素的来源。地球上的生命化学，是按阴生阳长规律的，所有地球生命物包括人类，都是地球的产物，是月球全息物，是地球上的水和五酸为基础的生命物。纯碱和纯酸都没有生命物，也不会产生生命物。国际上对地球人类的研讨，是在断层文化中凭空设想的研讨，如人是天外来的等等荒谬论调。研究地球化学，是研究人体化学，研究宇宙化学，是为了研究地球化学。

研究意义

宇宙化学

研究化学元素的起源既同恒星的形成和演化密切相关，也同大爆炸宇宙学有关。观测银河系中不同物质(如氢原子、一氧化碳等)的分布，可以揭示银河系的结构和该化。太阳系起源和演化的学说必须考虑太阳系化学研究的结果，这就是一方面要利用已获得的有关太阳系化学组成的知识，另一方面又必须能解释太阳系的化学组成。

宇宙化学的研究对化学的发展也有重要意义，如氨元素就是首先从太阳上发现，后来才在地球上找到的。宇宙物质处于地球上难以模拟的状态，这就为化学研究提供了特殊的“实验室”。对星际物质和彗星中有机分子的观测，以及对陨石中有机分子的研究，既推动了生命起源的探索，也推动了宇宙化学的发展。

相关学科

天文学、光学天文学、射电天文学、红外天文学、X射线天文学、恒星天文学、空间天文学、天体物理学、恒星物理学、太阳物理学、行星物理学、天体力学、天体动力学、宇宙学、大爆炸宇宙学、天体测量学、实用天文学、天体演化学、天文史学、考古天文学。

相关词条

宇宙陨石天文学化学同位素有机分子