Колко често срещана е водата във Вселената?

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

Водата в чашата ви е най-старата, която сте виждали през живота си; повечето от неговите молекули са по-стари от самото слънце. Той се появи малко след като първите звезди светнаха и оттогава космическият океан се захранва от техните термоядрени пещи. Като подарък от древните звезди Земята получи Световния океан, а съседните планети и спътници - ледници, подземни езера и глобални океани на Слънчевата система.

1. Големият взрив

Водородът е почти толкова стар, колкото самата Вселена: неговите атоми се появиха веднага щом температурата на новородената Вселена падна толкова много, че протоните и електроните можеха да съществуват. Оттогава водородът е най-разпространеният елемент във Вселената в продължение на 14,5 милиарда години, както по маса, така и по брой атоми. Облаци от газ, предимно водород, запълват цялото пространство.

През 2011 г. астрономите откриха млада, подобна на слънцето звезда в съзвездието Персей, изхвърляща цели фонтани с вода.

Ускорявайки се в мощното магнитно поле на звездата, молекулите H20 със скорост 80 пъти по-голяма от скоростта на картечния куршум избягаха от вътрешността на звездата и, охлаждайки се, се превърнаха във водни капчици. Вероятно подобни изхвърляния на млади звезди са един от източниците на материя, включително вода, в междузвездното пространство.

2. Първи звезди

В резултат на гравитационния колапс на облаци от водород и хелий се появяват първите звезди, вътре в които започва термоядрен синтез и се образуват нови елементи, включително кислород.

Кислородът и водородът дават вода; първите му молекули биха могли да се образуват веднага след появата на първите звезди - преди 12,7 милиарда години. Под формата на силно диспергиран газ той запълва междузвездното пространство, охлаждайки го и по този начин приближавайки нови звезди.

През 2011 г. астрономите откриха най-големия космически резервоар с вода. Открит е в близост до огромна и древна черна дупка на 12 милиарда светлинни години от Земята; ще има достатъчно вода, за да напълни земните океани 140 трилиона пъти!

Но астрономите се интересуваха повече не от количеството вода, а от нейната възраст: в края на краищата разстоянието до облака показва, че той е съществувал, когато възрастта на Вселената е била една десета от сегашната. Това означава, че дори тогава водата е изпълнила част от междузвездното пространство.

3. Около звездите

Водата, която е присъствала в газовия облак, който е родил звездата, преминава в материала на протопланетарния диск и образуващите се от него обекти - планети и астероиди. В края на живота си най-масивните звезди експлодират в свръхнови, оставяйки след себе си мъглявини, в които експлодират нови звезди.

Вода в слънчевата система

Учените смятат, че на Земята има два резервоара за вода. 1. На повърхността: пара, течност, лед. Океани, морета, ледници, реки, езера, атмосферна влага, подпочвени води, вода в живите клетки.

Произход: вода от комети и астероиди, бомбардирали Земята преди 4, 1-3, 8 милиарда години. 2. Между горната и долната роба. Вода в свързана форма в състава на минерали. Произход: вода от протослънчев облак от междузвезден газ или, според друга версия, вода от протослънчева мъглявина, създадена от експлозия на свръхнова.

През 2011 г. американски геолози откриха в диамант, изхвърлен на повърхността по време на изригването на бразилски вулкан, минерал рингвудит с високо съдържание на вода.

Образувано е на дълбочина над 600 км под земята, а минералната вода е присъствала в магмата, която го е породила. А през 2015 г. друга група геолози, разчитайки на сеизмични данни, стигнаха до извода, че на тази дълбочина има много вода – колкото в Световния океан на повърхността, ако не и повече.

Въпреки това, ако погледнете по-широко, кометите и астероидите на Слънчевата система са взели водата си назаем от протослънчевия облак от космически газ, което означава, че океаните на Земята и водата, разпръсната в магмата, имат един древен източник.

• Марс: полярни ледени шапки, сезонни потоци, езеро от солена течна вода с диаметър около 20 км на дълбочина около 1,5 км.
• Астероиден пояс: вода вероятно присъства в астероидите от клас С на астероидния пояс, както и в пояса на Кайпер и малките групи астероиди (включително земната група) в свързана форма. Наличието на хидроксилни групи в минералите на астероида Бену е потвърдено, което предполага, че минералите някога са влезли в контакт с течна вода.
• Луни на Юпитер. Европа: океан от течна вода под слой лед или вискозен и подвижен лед под слой от твърд лед.
• Ганимед: може би не един подледен океан, а няколко слоя лед и солена вода.
• Калисто: океан под 10 километра лед.
• Луни на Сатурн. Мимас: особеностите на въртене могат да се обяснят със съществуването на подледния океан или с неправилната (удължена) форма на ядрото.
• Енцелад: дебелина на леда от 10 до 40 км. Гейзерите бликат през пукнатини в леда. Под леда има солен течен океан.
• титан: много солен океан на 50 км под повърхността или солен лед, простиращ се до скалистото ядро на спътника.
• Луни на Нептун. Тритон: вода и азотен лед и азотни гейзери на повърхността. Вероятно има големи количества течен амоняк във вода под леда.
• Плутон: Течен океан под твърд азот, метан и въглеродни оксиди може да обясни орбиталните аномалии на планетата джудже.