天體化學是一門研究天體及其他宇宙物質化學組成和化學過程的學科。其研究范圍涵蓋元素與核素的起源、空間分布及其隨時間的演化，以及地外物質與地球的相互作用及其影響。天體化學既是地球化學的一個分支，又是地球科學、空間科學和天文學之間的一門交叉學科。
歷史沿革
天體化學的萌芽可以追溯到1833年，當時瑞典化學家J.J.貝采利烏斯首次分析了石隕石的化學成分。1858年，R.W.本生和G.R.基爾霍夫通過研究太陽光譜開始了對隕石化學成分的光譜分析研究，這標志著對恒星和其他地外物質化學成分與化學演化的研究的開端。1917年，W.D.哈金斯通過對多個隕石樣本的分析，發現了元素豐度的偶數定律。1930年，I.伊達·諾達克-塔克和W.諾達克提出了元素的宇宙豐度概念。1937年，V.M.戈爾德施密特，1956年H.E.修斯和H.C.尤里分別提出了元素及核素的宇宙豐度模型。20世紀50年代以來，隨著蘇聯與美國等國家發射了一系列空間探測器，對地球高層大氣、行星大氣層、行星表面礦物組成、行星地質構造等多個方面的探測取得了顯著進展，極大地促進了天體化學的發展。此外，對石隕石和南極洲采集的隕石的多學科綜合研究，為了解元素豐度與起源、太陽系起源與演化等問題提供了重要線索。
研究內容
太陽星云的物質來源、形成與演化
太陽系的主要物質來源于太陽星云，其中包含的元素在凝聚過程中經歷了復雜的物理化學變化，最終形成了太陽系內不同化學組成、結構和質量的各種天體。
行星化學研究
行星化學研究涉及行星大氣層、內部化學分異、地質過程等多個層面，旨在揭示行星的形成演化機制。
比較行星學研究
比較行星學通過比較不同行星的特征，探究行星演化的共同規律和特殊現象。
小天體化學研究
小天體化學研究重點關注小行星、彗星、石隕石和宇宙塵等未經過劇烈變質改造的天體，以了解太陽星云的原始化學成分。
隕石研究
隕石研究涵蓋了隕石的礦物、化學成分分析，以及同位素組成測定，用于推斷太陽系的物質來源和演化歷程。
宇宙塵埃和隕石消融型塵埃研究
這類研究有助于理解地球與行星際空間的物質交換，以及地球上特定巖石類別的物質來源。
天體年代
天體年代研究通過測定天體演化關鍵事件的年齡，建立了天體演化的時間序列，為宇宙學和天體物理學提供了重要的時間標尺。
星際有機分子與天體中有機質的化學演化
這一領域的研究涉及到星際有機分子的發現和分類，以及天體中有機質的特征與演化，對于理解生命起源的化學進化過程具有重要意義。
元素的豐度與起源
元素豐度與起源的研究涉及宇宙核合成、恒星核合成等多種過程，揭示了元素在宇宙中的分布和演化。
宇宙線化學
宇宙線化學研究宇宙線中元素的豐度及其隨時間的變化，以及宇宙線與天體物質的相互作用所形成的宇宙成因核素。
天體撞擊地球引起的災變
天體撞擊地球可能導致全球性的環境災變和生物滅絕事件，這一領域的研究對于理解地球歷史上的大規模災難事件具有重要意義。
研究途徑
天體化學的研究方法包括對天體樣品的實驗室研究、空間探測器的近空探測以及空間探測器的著陸探測。這些方法能夠獲取豐富的天體信息，幫助科學家深入了解天體的化學組成、物理性質、同位素年齡和形成演化。
參考資料 >
天文學的科學意義與戰略價值 | 中國天文學2035發展戰略.網易.2024-10-31
譜學分析與儀器教育部重點實驗室.廈門大學.2024-10-31
光譜分析法的誕生-光艷奪目的絢麗彩帶.百家號.2024-10-31