Koliko je voda uobičajena u svemiru?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Voda u vašoj čaši najstarija je koju ste ikada vidjeli u životu; većina njegovih molekula starija je od samog sunca. Pojavio se nedugo nakon što su prve zvijezde zasjale, a od tada se kozmički ocean napaja njihovim termonuklearnim pećima. Kao dar drevnih zvijezda, Zemlja je dobila Svjetski ocean, a susjedne planete i satelite - ledenjake, podzemna jezera i globalne oceane Sunčevog sustava.

1. Veliki prasak

Vodik je star gotovo koliko i sam Svemir: njegovi atomi su se pojavili čim je temperatura novorođenog Svemira toliko pala da su protoni i elektroni mogli postojati. Od tada je vodik najrašireniji element u Svemiru već 14,5 milijardi godina, kako po masi tako i po broju atoma. Oblaci plina, uglavnom vodika, ispunjavaju cijeli prostor.

Astronomi su 2011. otkrili mladu zvijezdu nalik suncu u zviježđu Perzej, koja izbacuje cijele fontane vode.

Ubrzavajući se u snažnom magnetskom polju zvijezde, molekule H20 brzinom 80 puta većom od brzine mitraljeskog metka pobjegle su iz unutrašnjosti zvijezde i, ohladivši se, pretvorile se u kapljice vode. Vjerojatno su takva izbacivanja mladih zvijezda jedan od izvora materije, uključujući vodu, u međuzvjezdanom prostoru.

2. Prve zvijezde

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

Kisik i vodik dali su vodu; njegove prve molekule mogle su se formirati odmah nakon pojave prvih zvijezda - prije 12,7 milijardi godina. U obliku visoko raspršenog plina ispunjava međuzvjezdani prostor, hladi ga i tako približava nove zvijezde.

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 oceane 140 trilijuna puta!

Ali astronome je više zanimala ne količina vode, već njezina starost: uostalom, 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 nastaju iz njega – planete i asteroide. Na kraju svog života, najmasovnije zvijezde eksplodiraju u supernove, ostavljajući za sobom maglice u kojima eksplodiraju nove zvijezde.

Voda u Sunčevom sustavu

Znanstvenici vjeruju da na Zemlji postoje dva rezervoara za vodu. 1. Na površini: para, tekućina, led. Oceani, mora, ledenjaci, rijeke, jezera, atmosferska vlaga, podzemne vode, voda u živim stanicama.

Porijeklo: voda kometa i asteroida koji su bombardirali Zemlju prije 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 maglice nastale eksplozijom supernove.

Godine 2011. američki geolozi otkrili su u dijamantu koji je izbačen na površinu tijekom 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. druga skupina geologa, oslanjajući se na seizmičke podatke, došla je do zaključka da na ovoj dubini ima puno vode – koliko i u Svjetskom oceanu na površini, ako ne i više.

Međutim, ako pogledate šire, kometi i asteroidi Sunčevog sustava svoju su vodu posudili iz protosolarnog oblaka kozmičkog plina, što znači da Zemljini oceani i voda raspršena u magmi imaju jedan drevni izvor.

• Mars:polarne ledene kape, sezonski potoci, jezero slane tekuće vode promjera oko 20 km na dubini od oko 1,5 km.
• Pojas asteroida: voda je vjerojatno prisutna na asteroidima C klase asteroidnog pojasa, kao i na Kuiperovom pojasu i malim skupinama asteroida (uključujući kopnenu skupinu) u vezanom obliku. Potvrđena je prisutnost hidroksilnih skupina u mineralima asteroida Bennu, što sugerira da su minerali nekada došli u dodir s tekućom vodom.
• Mjeseci Jupitera. Europa: ocean tekuće vode ispod sloja leda ili viskozni i pokretni led ispod sloja čvrstog leda.
• Ganimed: možda ne jedan subglacijalni ocean, već nekoliko slojeva leda i slane vode.
• Callisto: ocean ispod 10 kilometara leda.
• Mjeseci Saturna. Mimas: osobitosti rotacije mogu se objasniti postojanjem subglacijalnog oceana ili nepravilnim (izduženim) oblikom jezgre.
• Enceladus: debljina leda od 10 do 40 km. Gejziri šikljaju kroz pukotine u ledu. Ispod leda je slani tekući ocean.
• titan: vrlo slan ocean 50 km ispod površine ili slani led koji se proteže do stjenovite jezgre satelita.
• Mjeseci Neptuna. Triton: voda i dušik led i dušikovi gejziri na površini. Vjerojatno se u vodi ispod leda nalaze velike količine tekućeg amonijaka.
• Pluton: Tekući ocean ispod krutog dušika, metana i ugljikovih oksida mogao bi objasniti orbitalne anomalije patuljastog planeta.