Minereuri extraterestre care nu se află nicăieri pe Pământ au fost găsite în asteroizi. De unde provin însă cele mai banale elemente chimice, cele din care sunt formate toate substanțele?

La începutul anilor 1980, Carl Sagan a făcut o afirmație celebră: „suntem făcuți din praf de stele”. Chiar dacă părea surprinzătoare afirmația reflecta un adevăr : corpurile noastre sunt create din elemente chimice găsite și în nucleul stelelor.

Asteroidul 2709 Sagan este un asteroid din centura principală, descoperit pe 21 martie 1982, de Edward Bowell.

Cu studiul compoziției chimice a stelelor în special, se ocupă chimia stelară. Semnificația compoziției chimice stelare este încă o întrebare deschisă. Unele cercetări afirmă că o abundență mai mare de anumite elemente chimice (cum ar fi carbonul, sodiul, siliciul și magneziul) în masa stelară este necesară pentru ca steaua să fie mai rece și să evolueze mai lent, dând astfel planetelor din zona sa locuibilă mai mult timp pentru a dezvolta viața.

Importantă este metalicitatea unui obiect astronomic (fracțiunea masei sale care nu este alcătuită din hidrogen sau heliu).

Denumirea de metalicitate provine de la faptul că în astrofizică sunt calificate drept metale (sau elemente grele) toate elementele chimice „mai grele” decât heliul (elementele cu număr atomic mai mare de 2). Interesul pentru aceste elemente vine din faptul că, pe de o parte, ele nu sunt abundente pe scara Universului (între unu până la câteva procente din masă, față de 74% pentru hidrogen și 23 până la 25% pentru heliu), pe de altă parte s-au format diferit (nucleosinteză stelară).

Metalicitatea se notează de obicei cu Z. Fracțiile de masă ale hidrogenului și heliului fiind notate X și Y, aceste trei numere verifică relația X + Y + Z = 1.

Atmosferele stelare, evoluția chimică galactică și stelele sărace în metale au fost studiate de Roger Victor Émile Cayrel (n.4 decembrie 1925,Bordeaux,Franța – d.11 ianuarie 2021, Paris, Franța) . Acesta a fost recunoscut drept unul dintre pionierii studiului precis al atmosferelor stelare.

Pe lângă activitatea sa științifică, a avut o serie de posturi de rang înalt în managementul științei: director al Telescopului Canada-Franța-Hawaii (CFHT, 1974–1980), președinte al Comisiei IAU pentru atmosfere stelare (1973–1976) și șef al Bureau des Longitudes (1995–1996).

Cayrel și colegii săi au descoperit toriu și uraniu în steaua BPS CS31082-0001, extrem de săracă în metal, care a fost numită în onoarea lui „Steaua lui Cayrel”, o stea din Calea Lactee, în constelația Balenei (Cetus) aflată la aprox.7100 ani lumină de Soare. Vârsta sa este estimată la 12,5 miliarde de ani; este cea mai veche stea a cărei vârstă a fost măsurată, datată prin raportul dintre  ²³²Th (toriu 232) și ²³⁸U (uraniu 238). Uraniul-238 este slab radioactiv, cu un timp de înjumătățire de 4,4688 miliarde de ani. Cayrel este o stea formată la începutul istoriei universului, așa că metalicitatea sa este foarte scăzută: conține de 1000 de ori mai puțin fier decât Soarele.

Johannes Hevelius a desenat constelația în Uranographia, catalogul său celest din 1690.

Asteroidul 45917 Rogercayrel a fost descoperit în 16 .09.1998  la Caussols în cadrul programului ODAS (OCA-DLR Asteroid Survey).

Unul dintre subiectele preferate ale lui Roger Cayrel a fost evoluția chimică a Galaxiei și studiul stelelor foarte vechi. Stele fără metale nu au fost încă găsite, iar stelele foarte deficitare sunt rare. Cayrel a explicat acest fapt notând rapiditatea amestecării gazului interstelar cu elementele produse în stelele masive.

Vântul stelar este un flux de plasmă constituit îndeosebi din protoni și electroni care sunt ejectați din atmosfera stelelor.

Diferite tipuri de stele au diferite tipuri de vânturi stelare.

Vânturile stelare sunt plasmă conductoare electric și, prin urmare, interacționează cu câmpurile magnetice. Vântul stelar poate conține atât particule încărcate, cât și particule neutre din punct de vedere electric. Vânturile stelare pot transporta câmpul magnetic al stelei departe spre exterior și pot ține materia interstelară și razele cosmice departe de imediata vecinătate a stelei. Structurile asemănătoare bulelor formate în jurul stelei se numesc astrosfere, iar în cazul stelelor masive sunt numite și bule de vânt stelar. Astrosfera Soarelui se numește heliosferă.

Astrochimia studiază abundența și reacțiile moleculelor din univers și interacțiunea lor cu radiația. Cuvântul „astrochimie” poate fi aplicat atât sistemului solar, cât și mediului interstelar.

Cosmochimia studiază abundența elementelor și raporturile izotopilor din obiectele Sistemului Solar, cum ar fi meteoriții.

Heliosfera reprezintă un strat extern format din particule de energie ridicată emise de steaua noastră, strat aflat în jurul sistemului solar. Heliosfera este o bulă gigantică de gaz a cărei formă și dimensiune variază în funcție de rotația, mișcarea, activitatea și câmpul magnetic al Soarelui.Gazele care o compun sunt în principal heliu și hidrogen.

Heliopauza este limita la care vântul solar este oprit de mediul interstelar. Această limită nu este bine cunoscută, deoarece este foarte greu de observat, ceea ce se datorează probabil faptului că heliopauza nu este niciodată constantă. Viteza vântului solar se modifică în orice moment și acest lucru face ca heliopauza să fie instabilă.

Locul în care vântul solar încetinește și începe să interacționeze cu mediul interstelar se numește heliosheath.

https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2001Natur.409..691C/abstract