د ستورو کیمیاوي پېژندنه یا ستورکیمیا

د کایناتو په برخه کې کیمیاوي ستورپېژندنه د مالیکولونو د زیاتوالي، د غبرګونونو مطالعه او دغه راز له وړانګو سره د دوی تعامل دی. دا نظام د نجوم یا ستور پوهنې او کیمیاوي علومو یوځای والی دی. کېدای شي د «استرو کیمیا» کلیمه هم د لمریز سیسټم او هم د ستورو منځني چاپېریال دواړو لپاره وکارول شي. د لمریز نظام په اجرامو لکه شهابي ډبرو Meteorites کې د عناصرو او ایزوتوپونو اړوند نسبتونو د زیاتوالي مطالعه د کیمیاوي کایناتو یا کیمیاوي نړۍ په نامه هم یادېږي. حال دا چې د ستورو اړوند اټومونو او مالیکولونو مطالعه او له وړانګو سره يې تعامل ځینې وخت د مالیکولي استروفیزیک په نامه یادیږي. د مالیکولي ګازونو د ورېځو جوړښت، اټومي او کیمیاوي ترکیب، تکامل او برخلیک ځانګړی ارزښت لري، ځکه چې لمریز نظام له همدې ورېځو څخه جوړېږي.

تاریخچه

د نجوم یا ستورپوهنې او کیمیا د څانګو یوې برخې په توګه، د ستورکیمیا یا ستورو کیمیاوي پېژندنې تاریخ د دوو برخو مشترک تاریخ پر بنسټ رامنځته شوی دی. د پرمختللي مشاهدوي او تجربوي ارزونې اړوند برخې یا سپیکټروسکوپي پراختیا د لمریزو سیسټمونو او د شاوخوا چاپېریال کې یې د تلپاتې مالیکولونو د تشخیص او کشفولو زمینه مساعده کړې ده. دغه راز د دې ترڅنګ د ارزونې اړوند برخې یا سپیکټروسکوپي او نورو ټیکنالوژیو کې د پرمختګونو په وسیله د د ترلاسه شویو کیمیاوي موادو ډېروالی د ستورپوهنې او نجوم اړوند مطالعاتو لپاره د موجوده کیمیاوي فضا اندازه او پیمانه زیاته کړې ده.

د ارزونې اړوند برخې یا سپیکټروسکوپي تاریخ

د لمرینو ټولګو مشاهدې، چې د اتاناسیوس کرچر (۱۶۴۶ ز)، جان ماریک مارسي (۱۶۴۸ ز)، رابرت بویل (۱۶۶۴ ز) او فرانسیسکو ماریا ګریمالدي (۱۶۶۵ ز) په وسیله ترسره شوي، ټولې یې د نیوتن (۱۶۶۶ ز) له کاره مخکې ترسره شوي، چې د رڼا طیفي ماهیت یې په ډاګه کړ او په پایله کې یې په لومړي ځل د لمر وړانګې رامنځته کړې. د ارزونې اړوند یا سپیکټروسکوپ ارزونه یا سپیکټروسکوپي د لومړي ځل لپاره په ۱۸۰۲ ز کال کې د ویلیام هاید ولاستون په ازمایښتونو سره د ستورپوهنې اړوند تخنیک په توګه وکارول شوه، چې هاید ولاستون د لمریزو وړانګو دننه د طیفې کرښې لیدلو لپاره سپیکټرومیټر جوړ کړی و. دا طیفي کرښې وروسته د جوزف وان فرون هوفر د کار له لارې اندازه او وټاکل شوې.

دا چې د بېلابېلو فلزاتو په وسیله خپرې شوې جرقې یا سپارکونه د خپراوي اړوند بېلابېل طیفونه یا سپیکټرا لري، په دې تړاو ۱۸۳۵ ز کال کې د چارلز وتستون د راپور له خپرېدو وروسته د لومړي ځل لپاره د ارزونې اړوند طیف یا سپیکټروسکوپي نه د بېلابېلو موادو تر منځ د توپیر لپاره کار واخیستل شو. دا مشاهدې وروسته د لیون فوکو په وسیله رامنځته شوې او په ۱۸۴۹ ز کال کې یې وښودله، چې له یوې مادې نه د یوشان جذب او اخراج کرښې په بېلابېلو تودوخو کې رامنځته کېږي. همدارنګه په ۱۸۵۳ ز کال کې د اندرس جوناس انګستروم په وسیله د (Optiska Undersökningar) په نامه اثر کې دې ته ورته یوه بیانیه په خپلواکه توګه فرض او دا نظریه په کې مطرح شوه، چې روښانه ګازونه په هغو فریکانسونو کې د رڼا وړانګې خپروي، چې یاد ګازونه یې جذبولای شي.

د ارزونې یا د سپیکټروسکوپیک دا ډیټا د یوهان بالمر په مشاهدې سره نظري ارزښت پیدا کړ، ځکه چې د هایدروجن اړوند نمونو په وسیله ښودل شوې طیفي کرښې د یوې ساده تجربې اړیکې پیروي کوي، چې د بالمر Balmer لړۍ په نامه پیژندل کېږي. دا لړۍ د رایدبرګ د عمومي فورمول یوه ځانګړې برخه ده، چې د یوهانس ریدبرګ په وسیله په ۱۸۸۸ ز کال کې یې پراختیا موندلې او د هایدروجن لپاره د لیدل شویو طیفي کرښو د تشریح او ستاینې لپاره رامنځته شو. د رایدبرګ کار د بېلابېلو کیمیاوي عناصرو لپاره دې فورمول ته پراختیا ورکړه. د ارزونې یا سپیکټروسکوپي دې پایلو ته ورکړل شوی نظري ارزښت د کوانتمي میخانیکونو په پراختیا کې ډېره وده وکړه. ځکه چې دې نظریې د دې اجازه ورکوله، چې دا پایلې هغو اټومي او مالیکولي ټولګو یا طیفونو سره پرتله شي، چې تر دې مخکې محاسبه شوي وو.

د ستورکیمیا تاریخچه

په داسې حال کې چې رادیويي نجوم یا ستورپوهنې په ۱۹۳۰ ز کال کې پراختیا ومونده، تر ۱۹۳۷ ز کاله پورې د یو بین ستاره یي یا انترستیلر مالیکول د قطعي پېژندنې لپاره هیڅ ډول د پام وړ شواهد تر لاسه نه شو ـ تر دې پړاوه پورې د ستورو منځنۍ فضا کې یوازینۍ کیمیاوي پیژندل شوې بڼه اټومي بڼه وه. دا موندنې په ۱۹۴۰ ز کال کې، کله چې کېلر McKellar او د هغه همکارانو د طیف ارزونې اړوند خطونه په یوه ناپېژانده رادیويي ټولګې کې په نښه او په CH او CN مالیکولونو پورې اړوندې کړې، تایید شوې. دېرش کاله وروسته د ستورو په منځنۍ فضا کې د نورو مالیکولونو یوه کوچنۍ ټولګه کشف شوه، تر ټولو مهم یې OH و، چې په ۱۹۶۳ ز کال کې کشف شو او بل مهم د ستورو د منځنۍ برخې اړوند اکسیجن د منبع په توګه H2CO (Formaldehyde) دی، چې په ۱۹۶۹ ز کال کې کشف او تر ډېره د اکسیجن د منبع په توګه د پام وړ و، چې د لومړي ځل لپاره یې د ستورو په فضا کې عضوي او څو اټومي عنصر په فضا کې ولیده.

د ستورو د منځنۍ برخې اړوند فارم الدیهاید کشف کول او ورسته نور بیولوژیکي بالقوه ارزښت لرونکي مالیکولونه لکه اوبه یا کاربن مونو اکساید د ځینو په وسیله د ژوند د بیوجنیتکي نظریو لپاره د قوي شواهدو په توګه بلل کېږي: په تېره بیا هغه نظریې چې په دې باور دي، چې د ژوند اصلي مالیکولي اجزاوې له بهرنیو سرچینو څخه راځي او دا هرڅه د دې لامل شوي، چې د ستورو اړوند منځني مالیکولونه په دوامداره توګه وهڅوي، چې یا مستقیم بیولوژیکي اهمیت لري – لکه د ستورو منځنی ګلیسین، چې په ۲۰۰۹ ز کال کې کشف شو، یا هم یو شمېر تړلي او مرتبط بیولوژيکي خواص ښیي، چې یوه بیلګه یې (پروپیلین اکسایډ) دی، چې په ۲۰۱۶ ز کال کې د ستورپوهنې اړوند بنسټیزو څېړنو په لړ کې کشف شو.

طیف ارزونه یا سپیکټرسکوپي

په ستورکیمیا کې یو مهم ازمویښتي مورد او ابزار د تلسکوپ کارولو له لارې طیف ارزونه یا سپیکټرسکوپي ده، چې په بېلابېلو چاپیریالونو کې له مالیکولونو او اټومونو نه د نور یا رڼا د جذب او راټولولو د اندازې نیونې لپاره کارول کېږي. له لابراتواري اندازه نیونو سره د ستورپوهنې اړوند مشاهدو په پرتله کولو ستورپوهان کولای شي د عناصرو ډېروالی، کیمیاوي ترکیب او دغه راز د ستورو او د ستورو اړوندو منځنیو ورېځو زیاتوالی استنباط کړي. دا مورد له دې امله شونی دی، چې نن ورځ ایونونه، اټمونه او مولیکولونه یو شمېر ځانګړي طیفونه لري؛ یعنې د نور یا رڼا د ځانګړو څپو (رنګونو) جذب او اخراج، ډېری وخت د انسان په سترګو نه لیدل کیږي. په دې توګه دا اندازه کول یو شمېر محدودیتونه لري، چې د پوښښ د بېلابېلو ډولونو (رادیو، سور مادون یا انفرارید، د لیدو وړ، ډېر بنفش رنګ لرونکي او داسې نور) اړوندو وړانګو سره د مالیکولونو له کیمیاوي ځانګړنو پورې اړوند او تړلي دي، چې یوازې د ځانګړو ډولونو د تشخیص او کشفولو توان لري. د ستورو د منځنۍ برخې اړوند فرم الدیهاید Interstellar formaldehyde هغه لومړنی عضوي کشف شوی مالیکول و، چې د ستورو منځنۍ برخې اړوند چاپېریال کې و.

ښایی د انفرادي کیمیاوي ډولونو د تشخیص او پېژندنې لپاره تر ټولو پیاوړی تخنیک رادیويي ستورپوهنه وي، چې له سلو نه د زیاتو منځنیو ستورو یا انترستیلر ډولونو د پېژندنې لامل کېږي، چې رادیکالونه، ایونونه او عضوي مرکبات (یعنې چې د کاربن سرچینې لري) لکه الکولونه، تیزابونه، الدیهایدونه او کتونونه په کې شامل دي. د ستورو اړوند منځنيو یا انترستیلر مالیکولونو له ډلې نه تر ټولو ډېر پیدا کېدونکی او د رادیويي څپو د موندلو او پېژندلو لپاره (د خپل قوي بریښنایي دوه قطبي لمحې له امله) تر ټولو اسانه مالیکول (کاربن مونو اکساید CO) دی. په حقیقت کې CO داسې یو عام د ستورو منځنی یا انترستلر مالیکول دی، چې د مالیکولي سیمو د نقشه کولو لپاره کارول کیږي. رادیويي مشاهدې چې ښایي ترټولو ډېرې انساني لېوالتیاوې ولري د ستورو اړوندې منځنۍ برخې یا انترستیلر د ګلیسین ادعا او دغه راز تر ټولو ساده امینو اسید دی؛ خو یو شمېر د پام وړ ملګرتیاوې له ځانه سره لري. د دې تشخیص د جنجالي او بحث وړ ګرځېدو یو لامل دا دی، چې که څه هم رادیو (او ځینې نور میتودونه لکه گردشي طیف ارزونې یا سپیکټروسکوپي) د لویو دوه قطبي یا دیپول لمحو لرونکي ساده ډولونو د پیژندلو لپاره ښه دي؛ خو د یو شمېر پېچلو مالیکولونو او حتی یو څه کوچنیو مواردو لکه امینو اسیدونو پر وړاندې په کمې کچې حساسیت لري.

سربیره پردې، دا ډول میتودونه د هغو مالیکولونو په برخه کې په بشپړ ډول ړانده دي، چې هیڅ دوه قطبونه یا ډیپول نه لري. د بېلګې په توګه، تر ډېره په ټولې نړۍ کې تر ټولو عام مالیکول H2 (د هایدروجن ګاز) دی؛ خو دا د ډیپول بڼه نه لري، له همدې امله د راډیویي ټلسکوپونو لپاره نامريي یا پټ دی.