中國科學院紫金山天文台天體化學和行星科學實驗室

中國科學院紫金山天文台天體化學和行星科學實驗室主要從事太陽系起源及演化歷史、行星化學和比較行星學、和隕石學的研究工作,套用高精度的現代化微量元素和同位素分析儀器設備,對各種隕石樣品、月岩樣品、月球隕石和火星隕石進行全方位系統化的分析研究,尋求解決天體物理和行星科學中的重大基礎問題,為我們深入了解元素起源、恆星起源、太陽系起源、和生命起源提供新的科學證據。

基本介紹

  • 中文名:中國科學院紫金山天文台天體化學和行星科學實驗室
  • 歸屬:中國科學院
  • 主要內容:化學豐度演化歷史:
  • 主要從事:太陽系起源及演化歷史
簡介,主要內容,研究方向,

簡介

近年來,為配合國家中長期科學和技術發展規劃中深空探測計畫的規劃和發展,本研究團組積極參加我國深空探測計畫的科學目標評估工作,綜合分析了國外火星、近地小行星和彗星探測計畫的科學目標、探測手段、實驗數據和研究結果,提出了適合我國國情的火星、小行星和彗星深空探測的科學目標、任務目標和套用目標,為我國中長期航天航空發展計畫提出了建設性的意見。
目前,天體化學和行星科學研究團組與國內外同行保持了密切的合作關係,在火星隕石、月球隕石、和南極隕石研究工作中取得了一系列的重大進展。

主要內容

1.元素的起源和化學豐度演化歷史:現代天體化學研究發現,原始球粒隕石中含有少量來自其他恆星的塵埃物質。這些塵埃物質的元素同位素組成與太陽系截然不同,它們反映了特定物理條件下恆星內部發生的不同核反應的產物。通過對恆星塵埃的研究,我們可以深入了解太陽系物質的來源,恆星內部的的結構、核反應和對流機制,宇宙元素化學豐度演化的歷史。
2.太陽系的起源和演化歷史:太陽系是怎樣形成的?從原始太陽星雲到分子雲核的塌縮經歷了多長時間?太陽系早期發生了什麼重大天文事件?太陽系內最早形成的物質是什麼?球粒隕石中的球粒的形成機制?這些問題都是天體化學要解決的重大基礎問題,它們將幫助我們更清楚地了解太陽系的形成過程。
3.行星的起源和演化歷史:行星系統是太陽系的重要組成部分,包括九大行星和數以萬計的小行星和彗星。這些太陽系天體是怎樣形成的,行星內部熔融分異的機制和演化歷史, 各行星體內的岩漿火山活動和地質作用,行星之間的衝擊碰撞和演化歷史,也是天體化學研究的重要內容。
4.地球生命的起源:地球上的生命中的胺基酸都具有左旋手性。然而在早期的地球環境下發生的化學反應卻不能產生適量的具有手性的有機分子。有一種理論認為組成生命的有機分子(如:胺基酸)是由隕石,彗星和宇宙塵埃帶入地球的,生命就是從這些地外有機分子發展和演化而成。碳質球粒隕石含有大量有機物,包括組成生命蛋白質的重要基元-- 胺基酸,並且有些胺基酸顯示左旋手性。天體化學研究隕石中有機物的含量和種類,它們的化學和同位素組成,探討有機物的成因機制和條件,以及這些有機物對地球和地外生命起源的影響和意義。
5. 太陽系天體深空探測: 世界各空間大國掀起了太陽系深空探測的熱潮,先後對月球、火星、小行星、彗星等太陽系天體進行了全方位、多手段的探測工作,深入研究各天體的地質特性和所處的空間環境,探索行星系統的形成和演化歷史,尋求解決太陽系起源和生命起源的最基本問題。21世紀將是科學突飛猛進的新時代,人類認識和征服宇宙的能力將有新的飛躍。空間探測及對空間的開發和利用,是反映一個國家高新科技水平和經濟實力的重要標誌。目前,我國正在計畫和籌備“嫦娥工程”,開展以月球探測為主的深空探測預先研究,將利用先進儀器對月球的資源和能源分布以及特殊環境進行全面的探測。這對於我國的科學、社會、經濟的發展和提高我國的國際地位具有重大的意義。

研究方向

1.太陽系早期短壽期放射性核素的實驗室研究;
2.火星隕石和月球岩石的化學,同位素和岩礦學研究;
3.碳質球粒隕石中有機物的實驗室研究;
4.IIE群鐵隕石中矽酸鹽包體的稀土元素分布規律以及矽酸鹽包體和金屬鐵相的鐵同位素組成;
5. 恆星塵埃的實驗室研究;
6. 火星、近地小行星和彗星的深空探測計畫的科學目標評估;

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