Koliko je voda uobičajena u svemiru?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Voda u vašoj čaši je najstarija koju ste ikada vidjeli u životu; većina njegovih molekula je starija od samog Sunca. Pojavio se ubrzo nakon što su prve zvijezde zasjale, i od tada se kosmički okean napaja njihovim termonuklearnim pećima. Kao poklon od drevnih zvijezda, Zemlja je dobila Svjetski okean, a susjedne planete i satelite - glečere, podzemna jezera i globalne okeane Sunčevog sistema.

1. Veliki prasak

Vodik je star gotovo koliko i sam svemir: njegovi atomi su se pojavili čim je temperatura novorođenog Univerzuma toliko pala da su protoni i elektroni mogli postojati. Od tada je vodonik najrasprostranjeniji element u svemiru već 14,5 milijardi godina, kako po masi tako i po broju atoma. Oblaci gasa, uglavnom vodonika, ispunjavaju ceo prostor.

Astronomi su 2011. godine otkrili mladu zvijezdu nalik suncu u sazviježđu Persej, koja izbacuje cijele fontane vode.

Ubrzavajući se u moćnom magnetnom polju zvijezde, molekuli H20 brzinom 80 puta većom od brzine mitraljeskog metka pobjegli su iz unutrašnjosti zvijezde i, ohladivši se, pretvorili se u kapljice vode. Vjerovatno su takva izbacivanja mladih zvijezda jedan od izvora materije, uključujući vodu, u međuzvjezdanom prostoru.

2. Prve zvijezde

Kao rezultat gravitacionog kolapsa oblaka vodika i helijuma, pojavile su se prve zvijezde unutar kojih je započela termonuklearna fuzija i nastali su novi elementi, uključujući kisik.

Kiseonik i vodonik dali su vodu; njegovi prvi molekuli mogli su se formirati odmah nakon pojave prvih zvijezda - prije 12,7 milijardi godina. U obliku visoko dispergovanog gasa ispunjava međuzvezdani prostor, hladeći ga i tako približavajući nove zvezde.

2011. godine astronomi su pronašli najveći svemirski rezervoar vode. Otkriven je u blizini ogromne i drevne crne rupe udaljene 12 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje; bilo bi dovoljno vode da napuni Zemljine okeane 140 triliona puta!

Ali astronome više nije zanimala količina vode, već njena starost: na kraju krajeva, udaljenost do oblaka ukazuje da je postojao kada je starost svemira bila jedna desetina sadašnje. To znači da je i tada voda ispunila dio međuzvjezdanog prostora.

3. Oko zvijezda

Voda koja je bila prisutna u oblaku plina koji je iznjedrio zvijezdu prelazi u materijal protoplanetarnog diska i objekata koji se od njega formiraju - planete i asteroide. Na kraju svog života, najmasivnije zvijezde eksplodiraju u supernove, ostavljajući za sobom magline u kojima eksplodiraju nove zvijezde.

Voda u solarnom sistemu

Naučnici vjeruju da na Zemlji postoje dva rezervoara za vodu. 1. Na površini: para, tečnost, led. Okeani, mora, glečeri, rijeke, jezera, atmosferska vlaga, podzemne vode, voda u živim ćelijama.

Poreklo: voda kometa i asteroida koji su bombardovali Zemlju pre 4,1-3,8 milijardi godina. 2. Između gornje i donje haljine. Voda u vezanom obliku u sastavu minerala. Porijeklo: voda iz protosolarnog oblaka međuzvjezdanog plina, ili, prema drugoj verziji, voda iz protosolarne magline nastale eksplozijom supernove.

Američki geolozi su 2011. godine otkrili u dijamantu koji je izbačen na površinu tokom erupcije brazilskog vulkana, mineral ringwoodita s visokim sadržajem vode.

Nastala je na dubini većoj od 600 km pod zemljom, a mineralna voda bila je prisutna u magmi koja ga je stvorila. A 2015. godine druga grupa geologa je, oslanjajući se na seizmičke podatke, došla do zaključka da na ovoj dubini ima mnogo vode - koliko i u Svjetskom okeanu na površini, ako ne i više.

Međutim, ako pogledate šire, komete i asteroidi Sunčevog sistema su svoju vodu pozajmili iz protosolarnog oblaka kosmičkog gasa, što znači da okeani Zemlje i voda rasuta u magmi imaju jedan drevni izvor.

• Mars:polarne ledene kape, sezonski potoci, jezero slane tečne vode prečnika oko 20 km na dubini od oko 1,5 km.
• Pojas asteroida: voda je vjerovatno prisutna na asteroidima C klase asteroidnog pojasa, kao i na Kuiperovom pojasu i malim grupama asteroida (uključujući i zemaljsku grupu) u vezanom obliku. Potvrđeno je prisustvo hidroksilnih grupa u mineralima asteroida Bennu, što sugerira da su minerali nekada dolazili u kontakt s tekućom vodom.
• Mjeseci Jupitera. Evropa: okean tekuće vode ispod sloja leda ili viskozni i pokretni led ispod sloja čvrstog leda.
• Ganimed: možda ne jedan subglacijalni okean, već nekoliko slojeva leda i slane vode.
• Callisto: okean ispod 10 kilometara leda.
• Mjeseci Saturna. Mimas: posebnosti rotacije mogu se objasniti postojanjem subglacijalnog okeana ili nepravilnim (izduženim) oblikom jezgra.
• Enceladus: debljina leda od 10 do 40 km. Gejziri šikljaju kroz pukotine u ledu. Ispod leda je slani tečni okean.
• titanijum: vrlo slan ocean 50 km ispod površine ili slani led koji se proteže do kamenite jezgre satelita.
• Mjeseci Neptuna. Triton: voda i dušik led i dušikovi gejziri na površini. Vjerovatno postoje velike količine tečnog amonijaka u vodi ispod leda.
• Pluton: Tečni ocean ispod čvrstog dušika, metana i ugljičnih oksida mogao bi objasniti orbitalne anomalije patuljaste planete.