天体化学

人们也许会觉得，恒星之间那冰冷、近乎空无的空间，是最不可能进行化学反应的地方。令人惊讶的是，它其实是一座繁荣的化学工厂。天体化学研究的，是在太空中形成的分子——原子如何在星际云的寒冷与黑暗中彼此相遇、结合成分子，以及这些分子能告诉我们关于宇宙的什么。

在星际与恒星周空间中，已经辨认出二百五十多种不同的分子，从一氧化碳、水这样简单的，到出乎意料地复杂的有机物种——醇类、糖类，以及生物学的基石分子。这些化学反应主要发生在又冷又密的分子云内部，那里的尘埃颗粒为脆弱的分子屏蔽掉具有破坏力的紫外光，而颗粒结着冰的表面则充当相遇之所，让那些在稀薄气体中几乎永不会相撞的原子得以黏附并发生反应。天文学家通过每种分子发出的射电与红外“指纹”来探测它们，每个分子都在它特有的一组波长上吟唱。

天体化学的意义远不止于给分子编目。一氧化碳分子是追踪恒星形成所在的冷气体的主力示踪剂，因为占主导的分子氢几乎不可见。而在太空中发现复杂的有机分子——甚至氨基酸的前体——则为“生命的化学是如何起步的”这一深刻问题提供了素材，暗示某些原料或许是由行星诞生其中的那些云所播下的。一个提醒：在太空中找到有机分子，离找到生命还差得很远，二者不应混为一谈。