宇宙化学
宇宙化学（ Cosmic Chemistry ），研究宇宙中的化学反应及其产物的交叉学科。形成大多数化学元素的原子是在恒星内部合成的，其中一部分通过星风或超新星爆发返回星际空间。与此不同的情形主要是氢和氦–4，以及少量的氘、氦–3和锂–7产生于大爆炸后若干秒。氢和氦大约构成星际介质中全部物质质量的98％，而其余主要是碳、氮、氧、氖、镁、硅、硫、氩、铁。许多其他元素都已探测到，并可望在地球上发现。但现在能在太空观测到的分子主要是氢、碳、氮和（或）氧的化合物。一个显著的理由是只有气体形式的分子才能由其射电谱得以可靠证认。固体物质如星际尘粒的成分只能得到粗略表征。
星际空间的原子一旦形成就能参与化学反应，但由于条件与地球上的实验室大不相同，以至于这些反应及其产物按“正常”化学标准往往很不寻常。某些分子诸如TiO、CN和C2足够坚实，可存在于冷星的外层大气中。而自由飘浮于星际空间的多数分子将被星光中的紫外辐射裂解。所以，大量星际分子被发现的地方是巨分子云内部，因为那里的尘埃挡住了恒星的紫外辐射。即使巨分子云比一般星际物质稠密得多，按地球实验室标准还是太稀薄。相互作用通常只在两个孤立的原子间进行，很难发生稳定的化学反应。如若有两个中性氢原子相遇结合成一个分子，这个分子由于原子具有的动能将处于不稳定的高激发态。在地球条件下，它将把多余的动能交给第三个粒子而形成稳定的氢分子。而在巨分子云内部附近不大可能有第三个粒子，所以分子将迅速裂解回到原来的两个氢原子。一条可能的出路是激发的氢分子辐射掉多余的动能。但氢分子的大多数低能跃迁都是禁戒的，故这种情形不大可能发生。
当一个粒子由于同宇宙线粒子碰撞而被电离时，有可能发生稳定的化学反应。如水就可以由电离氢分子经下列反应同氧化合而成：
H2 ＋＋H2
H3 ＋＋H
H3 ＋＋O
OH＋＋H2
OH＋＋H2
H2O＋＋H
H2O ＋＋H2
H3O＋＋H
H3O＋＋e －
H2O＋H
一般认为，许多分子只在巨分子云内尘粒的表面形成。尘粒上吸收的个别原子靠得很近，使相当正常的反应能够发生。反应中释放的能量可将形成的分子抛回太空，或者穿过尘粒的宇宙线粒子可将尘粒加热到足以使在它表面积累的所有分子蒸发。
