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Il corso sarà offerto in lingua inglese, se richiesto.

Astrochimica

Programma

Il corso si propone di fornire un quadro generale delle conoscenze e sfide attuali dell’Astrochimica, un campo interdisciplinare che coinvolge oltre alle scienze chimiche, fisica ed astronomia. Lo scopo principale di tale disciplina è quello di comprendere le basi molecolari che sottostanno all’evoluzione dell’universo: la formazione di molecole nello spazio, la loro evoluzione verso sistemi complessi, ma anche la loro trasformazione e distruzione, l’interazione con la radiazione elettromagnetica e le informazioni da essa ricavabili. Le molecole, essendo onnipresenti nell’universo, sono quindi il mezzo ideale per il suo studio.

Il punto di partenza del corso è offerto dalla figura sopra riportata che mostra il parallelismo tra il ciclo di vita di una stella e del suo sistema solare e il ciclo di complessità molecolare. Il corso si prefigge di fornire gli strumenti di base per capire come vengono individuate le molecole negli spazi interstellari e come queste si possono essere formate (ed evolute chimicamente).   

Il corso inoltre toccherà brevemente la problematica di come si sia formata la vita sulla Terra non dal punto di vista (astro)biologico ma bensì in termini di comprensione di come le molecole prebiotiche, che hanno dato origine al tutto, siano comparse sul nostro pianeta.

Prerequisiti

Non sono necessarie particolari conoscenze preliminari. Gli aspetti scientifici del corso verranno tagliati su misura delle conoscenze pregresse degli studenti nei campi della matematica, fisica e chimica.

Svolgimento

Calendario:

Giorno

Orario

Contenuti

Sabato 31/10

9-12

Lezione introduttiva all’astrochimica: scopo, problematiche e metodologia

Lunedi 2/11

18-20

Spettroscopia: cenni di basi teoriche

Lunedi 9/11

18-20

Molecole nello spazio: spettroscopia osservativa

Sabato 14/11

9-12

Discussione articoli di letteratura: dal laboratorio allo spazio

Lunedi 16/11

18-20

Molecole nello spazio: derivazione delle abbondanze molecolari

Sabato 21/11

9-12

Reattività nello spazio: cenni di basi teoriche

Lunedi 23/11

18-20

Chimica delle nubi molecolari: processi in fase gassosa

Sabato 28/11

9-12

Chimica delle nubi molecolari: processi su grano - Chimica di Titano

Lunedi 30/11

18-20

Discussione articoli di letteratura: dagli atomi alle molecole prebiotiche

Sabato 5/12

9-12

Eventuale recupero

Sabato 12/12

9-12

Eventuale recupero

Mercoledi 16/12

18-20

Eventuale recupero

Venerdi 18/12

18-20

Eventuale recupero

Sabato 19/12

9-12

Presentazione seminariale (studenti) di articoli di letteratura e discussione

Bibliografia

1. C. Puzzarini. Grand Challenges in Astrochemistry. Front. Astron. Space Sci. 7, 19 (2020). [Speciality Grand Challenge].

2. C. Puzzarini, V. Barone. A never-ending story in the sky: The secrets of chemical evolution. Phys. Life Rev. 32, 59 (2020).

3. E.F. van Dishoeck. Astrochemistry: overview and challenges. Proc. Int. Astron. Union 13, 3 (2017).

4. S. Yamamoto. Introduction to Astrochemistry (Chemical Evolution from Interstellar Clouds to Star and Planet Formation), Springer, 2017.

5. A.M. Shaw. Astrochemistry: from Astronomy to Astrobiology, John Wiley & Sons, 2006.

6. C. Puzzarini. Molecole nello spazio (collana “Viaggio nell’Universo” edita da Corriere della Sera, a cura di A. Ferrara, Scuola Normale Superiore).   

Esame

 primo appello si terrà su 2 giornate: 

- parte I: martedì 22 dicembre 2020: ore 10-12

- parte II: mercoledì 23 dicembre 2020: ore 14:30-16

 secondo appello: 20 gennaio 2021 (ore 9-13).

Cristina Puzzarini

Cristina Puzzarini

Docente di Chimica Fisica Università degli studi di Bologna

Classe : Scienze Tecnologie e Società

Ambito : Scienze e Tecnologie

Periodo: Semestre I

Anno accademico: 2020-2021

Luogo : Il corso si terrà in modalità remota

Durata : 25 ore


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