天體化學

人們也許會覺得，恒星之間那冰冷、近乎空無的空間，是最不可能進行化學反應的地方。令人驚訝的是，它其實是一座繁榮的化學工廠。天體化學研究的，是在太空中形成的分子——原子如何在星際雲的寒冷與黑暗中彼此相遇、結合成分子，以及這些分子能告訴我們關於宇宙的什麼。

在星際與恒星周空間中，已經辨認出二百五十多種不同的分子，從一氧化碳、水這樣簡單的，到出乎意料地複雜的有機物種——醇類、糖類，以及生物學的基石分子。這些化學反應主要發生在又冷又密的分子雲內部，那裡的塵埃顆粒為脆弱的分子屏蔽掉具有破壞力的紫外光，而顆粒結著冰的表面則充當相遇之所，讓那些在稀薄氣體中幾乎永不會相撞的原子得以黏附並發生反應。天文學家通過每種分子發出的射電與紅外「指紋」來探測它們，每個分子都在它特有的一組波長上吟唱。

天體化學的意義遠不止於給分子編目。一氧化碳分子是追蹤恒星形成所在的冷氣體的主力示蹤劑，因為佔主導的分子氫幾乎不可見。而在太空中發現複雜的有機分子——甚至胺基酸的前體——則為「生命的化學是如何起步的」這一深刻問題提供了素材，暗示某些原料或許是由行星誕生其中的那些雲所播下的。一個提醒：在太空中找到有機分子，離找到生命還差得很遠，二者不應混為一談。