天文学中的气体和尘埃有什么区别？

气体和灰尘之间有严格的区别吗？在地球环境中，如果加热足够，大多数事物就会变成气态。星际介质的温度似乎大多在10至10000开氏温度之间。气体/粉尘是热/冷的模拟物，还是相关元素的相图也很重要？金属和分子在天文学上可以是气体吗？

是的，在适当的温度和压力条件下，金属及其他元素和分子可以气态形式存在。“气体”只是物质的基本状态之一，例如在固体，液体或气体中（以及此问题范围之外的其他一些状态）。但是作为气体，这些物质完全以单个原子，单个元素分子或多个原子（例如二氧化碳）的单独化合物分子形式存在。

另一方面，粉尘由微小的颗粒物质组成，这些物质经过了更强的分子间键合，形成了诸如冰，硅酸盐和碳化合物之类的物质，它们以不同的密度漂浮在恒星之间和星系之间。由于这些粒子仍然非常小（通常只有一微米的几分之一），因此它们看起来像是气体，但是这些微小的不规则形状的物体仍然单独以固态或液态存在。

在天文学中，没有正式定义气体和尘埃之间的阈值。气体可以是单原子的，双原子的或分子的（原则上由光子组成）。分子可能非常大，原则上，灰尘颗粒只是非常大的分子。我见过各种各样的作者使用不同的定义，范围从至〜1000个原子。$\sim100$$\sim1000$

这并不是说分子和灰尘之间没有明显的区别。它们具有非常不同的属性，但是它们之间的过渡并不是十分明确。

于2018年6月13日添加：我目前正在参加关于宇宙尘埃的会议，200位天文学家无法回答大分子与小尘埃颗粒之间的阈值问题。但是，定义区别的一种方法是查看相关的光谱线：分子发射/吸收和特定波长，而灰尘可以发射/吸收更宽的区域。但是并没有特定数量的原子-例如，富勒烯C ₅₄₀是一个非常大的碳分子，但是如果将其540 C原子改组为无定形碳，则它被认为是尘粒。

气体，分子和灰尘都可能是热的或冷的，但是如果温度过高，则会在碰撞中破坏较大的颗粒。因此，虽然分子云通常很冷，并且由气体和尘埃组成，但尘埃在H中趋于被破坏（尽管不是完全）的区域$\mathrm{H\,II}$周围通过与其他谷物的碰撞热星，溅射由于与离子，升华或蒸发，或甚至爆炸的碰撞因紫外线照射（参见例如格林伯格1976）。

要回答您的最后一个问题，我还没有听说过用于粉尘颗粒的“气体”一词，但是金属†和分子都可以称为气体。例如，M g$^\dagger$气体$\mathrm{Mg\,II}$常规用于检测遥远的星系，和分子云包含和 Ç Ò气体。在星际介质中，大约2/3的金属为气相，而1/3为粉尘。$\mathrm{H}_2$$\mathrm{CO}$

^{天文上的“金属”，即除氢和氦以外的所有其他元素。}$^{^\dagger}$

我可以补充罗伯特的出色回答，即星际尘埃颗粒，就像空气中的香烟烟雾一样，悬挂在星际气体中，并以运动学的方式（根据颗粒大小与之一起被拖动）和充满活力的（交换）相互作用。热量，会导致气体大量冷却）。尘埃粒子也与（星状）辐射相互作用，并由于高能辐射而蒸发，但也会因周围气体的冷凝而增长。

所有较大的固体天文物体（行星，小行星等，但不是恒星残留物）都是由尘埃形成的，而尘埃又是由星际气体中较重的元素形成的。

对于许多天文学目的而言，灰尘是令人讨厌的，因为它会阻挡光线，特别是较短的波长（使星星的光线变红和变暗），使星星隐藏，尤其是在银河系中平面。结果，银河系中心是一个非常具有天文意义的地方，在很大程度上是不可见的，只能通过观察可见光以外的其他波长来研究，特别是几乎不受灰尘吸收影响的红外光。