Cik bieži ūdens ir Visumā?

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

Ūdens jūsu glāzē ir vecākais, ko esat redzējis savā dzīvē; lielākā daļa tās molekulu ir vecākas par pašu sauli. Tas parādījās neilgi pēc tam, kad iedegās pirmās zvaigznes, un kopš tā laika kosmisko okeānu darbina to kodoltermiskās krāsnis. Kā dāvanu no senajām zvaigznēm Zeme ieguva Pasaules okeānu, bet blakus esošās planētas un satelītus - ledājus, pazemes ezerus un Saules sistēmas globālos okeānus.

1. Lielais sprādziens

Ūdeņradis ir gandrīz tikpat vecs kā pats Visums: tā atomi parādījās, tiklīdz jaundzimušā Visuma temperatūra nokritās tik daudz, ka protoni un elektroni varēja pastāvēt. Kopš tā laika ūdeņradis ir bijis visizplatītākais Visuma elements 14,5 miljardus gadu gan masas, gan atomu skaita ziņā. Gāzes mākoņi, galvenokārt ūdeņraža, aizpilda visu telpu.

2011. gadā astronomi Pērseja zvaigznājā atklāja jaunu, saulei līdzīgu zvaigzni, kas izspiež veselas ūdens strūklakas.

Paātrinoties zvaigznes spēcīgajā magnētiskajā laukā, H20 molekulas ar ātrumu, kas 80 reizes pārsniedza ložmetēja lodes ātrumu, izkļuva no zvaigznes iekšpuses un, atdziestot, pārvērtās ūdens pilienos. Iespējams, šādi jauno zvaigžņu izmešana ir viens no matērijas, tostarp ūdens, avotiem starpzvaigžņu telpā.

2. Pirmās zvaigznes

Ūdeņraža un hēlija mākoņu gravitācijas sabrukšanas rezultātā parādījās pirmās zvaigznes, kuru iekšpusē sākās kodoltermiskā saplūšana un veidojās jauni elementi, tostarp skābeklis.

Skābeklis un ūdeņradis deva ūdeni; tās pirmās molekulas varēja veidoties uzreiz pēc pirmo zvaigžņu parādīšanās – pirms 12,7 miljardiem gadu. Ļoti izkliedētas gāzes veidā tā aizpilda starpzvaigžņu telpu, to atdzesējot un tādējādi tuvinot jaunas zvaigznes.

2011. gadā astronomi atrada lielāko kosmosa ūdens rezervuāru. Tas tika atklāts milzīga un sena melnā cauruma tuvumā 12 miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes; ūdens pietiktu, lai piepildītu Zemes okeānus 140 triljonus reižu!

Bet astronomus vairāk interesēja nevis ūdens daudzums, bet gan tā vecums: galu galā attālums līdz mākonim liecina, ka tas pastāvēja laikā, kad Visuma vecums bija viena desmitā daļa no tagadnes. Tas nozīmē, ka arī tad ūdens aizpildīja daļu starpzvaigžņu telpas.

3. Ap zvaigznēm

Ūdens, kas atradās gāzu mākonī, kas radīja zvaigzni, nonāk protoplanetārā diska materiālā un objektos, kas no tā veidojas - planētās un asteroīdos. Savas dzīves beigās masīvākās zvaigznes eksplodē supernovās, atstājot aiz sevis miglājus, kuros eksplodē jaunas zvaigznes.

Ūdens Saules sistēmā

Zinātnieki uzskata, ka uz Zemes ir divi ūdens rezervuāri. 1. Uz virsmas: tvaiks, šķidrums, ledus. Okeāni, jūras, ledāji, upes, ezeri, atmosfēras mitrums, gruntsūdeņi, ūdens dzīvās šūnās.

Izcelsme: komētu un asteroīdu ūdens, kas bombardēja Zemi pirms 4, 1-3, 8 miljardiem gadu. 2. Starp augšējo un apakšējo halātu. Ūdens saistītā veidā minerālvielu sastāvā. Izcelsme: ūdens no starpzvaigžņu gāzes protosolāra mākoņa vai, saskaņā ar citu versiju, ūdens no protosolāra miglāja, ko radījis supernovas sprādziens.

2011. gadā amerikāņu ģeologi brazīlijas vulkāna izvirduma laikā virspusē izmestajā briljantā atklāja ringvudīta minerālu ar augstu ūdens saturu.

Tas veidojies vairāk nekā 600 km dziļumā pazemē, un minerālūdens atradās magmā, kas to izraisīja. Un 2015. gadā cita ģeologu grupa, paļaujoties uz seismiskiem datiem, nonāca pie secinājuma, ka šajā dziļumā ir daudz ūdens - tikpat daudz, cik Pasaules okeānā uz virsmas, ja ne vairāk.

Taču, ja paskatās plašāk, Saules sistēmas komētas un asteroīdi savu ūdeni aizņēmās no kosmiskās gāzes protosolārā mākoņa, kas nozīmē, ka Zemes okeāniem un magmā izkaisītajam ūdenim ir viens sens avots.

• Marss:polārie ledus cepures, sezonālas straumes, sāļa šķidra ūdens ezers ar diametru ap 20 km aptuveni 1,5 km dziļumā.
• Asteroīdu josta: ūdens, iespējams, atrodas uz asteroīdu joslas C klases asteroīdiem, kā arī Koipera joslā un nelielām asteroīdu grupām (ieskaitot sauszemes grupu) saistītā veidā. Ir apstiprināta hidroksilgrupu klātbūtne asteroīda Bennu minerālos, kas liecina, ka minerāli savulaik nonākuši saskarē ar šķidru ūdeni.
• Jupitera pavadoņi. Eiropa: šķidra ūdens okeāns zem ledus slāņa vai viskozs un kustīgs ledus zem cieta ledus slāņa.
• Ganimēds: varbūt ne viens subglaciāls okeāns, bet vairāki ledus un sālsūdens slāņi.
• Callisto: okeāns zem 10 kilometriem ledus.
• Saturna pavadoņi. Mimas: rotācijas īpatnības skaidrojamas ar subglaciālā okeāna esamību vai kodola neregulāro (izstiepto) formu.
• Enceladus: ledus biezums no 10 līdz 40 km. Pa ledus plaisām izplūst geizeri. Zem ledus ir sāļš šķidrs okeāns.
• Titāns: ļoti sāļš okeāns 50 km zem virsmas vai sāļš ledus, kas sniedzas līdz pavadoņa akmeņainajam kodolam.
• Neptūna pavadoņi. Tritons: ūdens un slāpekļa ledus un slāpekļa geizeri uz virsmas. Iespējams, ka ūdenī zem ledus ir liels daudzums šķidrā amonjaka.
• Plutons: Šķidrais okeāns zem cietā slāpekļa, metāna un oglekļa oksīdiem varētu izskaidrot pundurplanētas orbitālās anomālijas.