Atualizado em  20/05/2015

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Astroquimica é um campo da ciência multidisciplinar que trata basicamente da evolução química do universo. Nessa área são estudados átomos isoladamente, espécies moleculares simples como H2, CO e H2O, e moléculas pré-bióticas como aminoácidos. A área de astroquímica pode ser subdivida nas sub-áreas: astroquímica observacional, astroquímica teórica e astroquímica experimental.

Nesse curso faremos um panorama sobre essas 3 especialidades apresentando suas principais características. Vermos de forma detalhada os processos de formação dos elementos químicos e das moléculas. Discutiremos sobre a importância da poeira interstelar/circunstelar na astroquímica e da radiação estelar. Veremos também as mais de 150 espécies moleculares já detectadas no universo e como foram detectadas (infravermelho, submilimetrico, microondas e radio). Por fim detalharemos os principais experimentos realizados em laboratório na tentativa de simular os processos químicos e físico-químicos encontrados em diferentes ambientes extraterrestres.

    Notas de Aula (em preparação)

1. Aula 1-  Evolução química do universo. Formação de elementos químicos e as primeiras moléculas. Formação de estrelas e galáxias.  (COMPLEMENTO 1, COMPLEMENTO 2.)

2. Aula 2 - Astronomia atômica e molecular. Transições eletrônicas, vibracionais e rotacionais. Coeficientes de Einstein, Estrutura fina. Emissão e absorção da radiação.  

3. Aula 3 -  Estrelas e o meio interestelar. Diferentes regiões do meios do meio intertestelar. O papel da poeira no meio interestelar. Química do meio interestelar e evidências observacionais. 

4. Aula 4 - Moléculas orgânicas no meio interestelar. Moléculas orgânicas complexas. 

5. Aula 5 -  Campo de radiação no meio interestelar (UV, Raios X, Gama, electrons etc). Evidências observacionais do processamento de gelos astrofísicos (Fotoquímica e Radioquímica). 

6. Aula 6 - Taxas de reações, cinética de reações químicas nos espaço. Eq. Arrenius. Processos físicos químicos no espaço (ex. Desorçã, adsorção, colisões, etc) 

7. Aula 7 - Evolução química de régiões de formação estelar e discos protoplanetários (DPP). Modelos de DPP. 

8. Aula 8 - A química de meteoritos e cometas.  

9. Aula 9 - Campo de radiação no meio interplanetário. Conceitos básicos sobre o vento solar, elétrons e raios cósmicos galácticos. 

10. Aula 10 - Orbitais moleculares e a Formação da molécula de H2, H2O e de PAHs no espaço. 

11. Aula 11 - Astroquimica observacional. Observações no IR, Radio. Telescópios e sondas. ALMA. Missão STARDUST, Missão ROSETA. 

12. Aula 12 -  A química de atmosferas planetares/lunares (ex. Titan, Enceladus, Europa, Objetos transnetutianos, Kuiper belts).  

13. Aula 13 - Astroquímica experimental: Tipos de experimentos realizados em laboratório e Técnicas espectroscópicas analíticas empregadas na astroquímica experimental (ex. FTIR, TPD,TOF-MS, etc)

14.  Aula 14 - Modelos de evolução química em ambientes astrofísicos (meio interestelar, nuvens molecular, atmosferas planetárias). 

15. Aula 15 -  Química prebiotica e formas de vida primitiva. Experimentos de astrobio no espaço (Missão EXPOSE). 

16. Aula 16 - Astroquímica de Exoplanetas (Atmosferas).       

      Material complementar

1. Astroquímica das regiões de formação estelar - fase gasosa  (Cap 1, Tese Doutorado S. Pilling, UFRJ)
2. Gelos astrofísicos (Cap 1, Tese Doutorado D.P.P. Andrade, UFRJ)
3. Tese de Doutorado (Karin Ö Berg, Leiden Observatory)
4. Notas de aula do curso Astrochemistry (Ewine F. van Dishoeck, Leiden Observatory)
5. Notas de aula do curso de Cosmochemistry (Geoffrey A. Blake, Caltech)
6. Notas de aula do curso de Atomic and Molecular Processes in Astronomy (Geoffrey A. Blake, Caltech)

    Artigos sugeridos para leitura

1. Bergin et al. 2009, Earth Plant Astr, Chemical evolution of PPD.
2. Gibb et al. 2004, AJSS, 151, 35, Observations of YSOs with ISO.
3. Van Dishoeck and Blake, 1998, ARAA, Chemical evolution of SFRs
4. Ehernfreund and Fraser 2002, Solid state astrochemistry - NATO ASI Series, Ice chemistry in space.
5. Galvin and Dworkin, PNAS, 2009, Amino acids exces in CM meteorites.
6. Ehernfreund et al 2001, AJ, 550, L95, Photo stability of amino acids in space.
7. Ehrenfreund & Charnley, ARAA, 2000, Organic molecules in the IM.
8. Pilling et al 2009, JPC A, 113, 11161, Adenine in Titan simulation.           
9. Pilling et al 2009, A&A, in pressRadiolysis of astrophysical ice analogs.

         Bibliografia recomendada

	Andrew M. Shaw, 2006, Astrochemistry: From Astronomy to Astrobiology, Wiley
	Minh Y.C. & Van Dishoeck E. F., Astochemistry: From Molecular Clouds to Planetary Systems, Proceedings of IAU 197, 2000.
	Tielens A. G. G. M., The Physics and Chemistry of interstellar Medium, Cambrigde, 2005.
	Pirronello V., Krelowski J. & Manicò G., Solid State Astrochemistry, NATO Science Series, Kluwer Academic Publishers, 2000.
	Kwok S & Sandford S., Organic Matter in Space, Proceedings of IAU 251, 2008.
	D.C. Lis, G.A. Blake & E. Herbst, ., Astrochemistry: Recent sucesses and current challenges, Proceedings of IAU 23, 2006.