Kiek vandens paplitimas visatoje?

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Vanduo jūsų stiklinėje yra seniausias, kokį jūs kada nors matėte savo gyvenime; dauguma jo molekulių yra senesnės už pačią saulę. Jis pasirodė netrukus po to, kai užsidegė pirmosios žvaigždės, ir nuo to laiko kosminį vandenyną maitina jų termobranduolinės krosnys. Kaip dovana iš senovės žvaigždžių Žemė gavo Pasaulio vandenyną, o kaimyninės planetos ir palydovai - ledynai, požeminiai ežerai ir pasauliniai Saulės sistemos vandenynai.

1. Didysis sprogimas

Vandenilis yra beveik toks pat senas kaip pati Visata: jo atomai atsirado vos tik gimusios Visatos temperatūra nukrito tiek, kad galėjo egzistuoti protonai ir elektronai. Nuo tada vandenilis buvo plačiausiai paplitęs Visatos elementas 14,5 milijardo metų, tiek pagal masę, tiek pagal atomų skaičių. Dujų debesys, daugiausia vandenilio, užpildo visą erdvę.

2011 m. astronomai Persėjo žvaigždyne aptiko jauną, į saulę panašią žvaigždę, kuri išspjovė ištisus vandens fontanus.

Galingame žvaigždės magnetiniame lauke įsibėgėjusios H20 molekulės 80 kartų greitesniu už kulkosvaidžio kulkos greitį ištrūko iš žvaigždės vidaus ir, atvėsusios, virto vandens lašeliais. Tikriausiai tokie jaunų žvaigždžių išsiveržimai yra vienas iš materijos, įskaitant vandenį, šaltinių tarpžvaigždinėje erdvėje.

2. Pirmosios žvaigždės

Dėl vandenilio ir helio debesų gravitacinio griūties pasirodė pirmosios žvaigždės, kurių viduje prasidėjo termobranduolinė sintezė ir susiformavo nauji elementai, įskaitant deguonį.

Deguonis ir vandenilis davė vandens; pirmosios jo molekulės galėjo susidaryti iškart po pirmųjų žvaigždžių pasirodymo – prieš 12,7 milijardus metų. Labai išsklaidytų dujų pavidalu ji užpildo tarpžvaigždinę erdvę, ją vėsindama ir taip priartindama naujas žvaigždes.

2011 metais astronomai aptiko didžiausią kosminį vandens rezervuarą. Jis buvo aptiktas netoli didžiulės ir senovinės juodosios skylės, esančios 12 milijardų šviesmečių nuo Žemės; vandens užtektų užpildyti žemės vandenynus 140 trilijonų kartų!

Tačiau astronomus labiau domino ne vandens kiekis, o jo amžius: juk atstumas iki debesies rodo, kad jis egzistavo tada, kai visatos amžius buvo viena dešimtoji dabarties. Tai reiškia, kad jau tada vanduo užpildė dalį tarpžvaigždinės erdvės.

3. Aplink žvaigždes

Vanduo, buvęs žvaigždę pagimdžiusiame dujų debesyje, pereina į protoplanetinio disko medžiagą ir iš jo besiformuojančius objektus – planetas ir asteroidus. Savo gyvenimo pabaigoje masyviausios žvaigždės sprogsta į supernovą, palikdamos ūkus, kuriuose sprogsta naujos žvaigždės.

Vanduo saulės sistemoje

Mokslininkai mano, kad Žemėje yra du vandens rezervuarai. 1. Ant paviršiaus: garai, skystis, ledas. Vandenynai, jūros, ledynai, upės, ežerai, atmosferos drėgmė, gruntinis vanduo, vanduo gyvose ląstelėse.

Kilmė: kometų ir asteroidų, bombardavusių Žemę prieš 4, 1-3, 8 milijardus metų, vanduo. 2. Tarp viršutinių ir apatinių chalatų. Vanduo surištoje formoje mineralų sudėtyje. Kilmė: vanduo iš protosoliarinio tarpžvaigždinių dujų debesies arba, pagal kitą versiją, vanduo iš protosoliarinio ūko, sukurto supernovos sprogimo metu.

2011 metais amerikiečių geologai deimante, išmestame į paviršių išsiveržus Brazilijos ugnikalniui, aptiko ringwoodito mineralą, kuriame yra daug vandens.

Jis susidarė daugiau nei 600 km gylyje po žeme, o mineralinio vandens buvo jį sukėlusioje magmoje. O 2015 metais kita geologų grupė, remdamasi seisminiais duomenimis, priėjo prie išvados, kad tokiame gylyje vandens yra daug – tiek, kiek Pasaulio vandenyne paviršiuje, jei ne daugiau.

Tačiau pažvelgus plačiau, Saulės sistemos kometos ir asteroidai vandenį pasiskolino iš protosoliarinio kosminių dujų debesies, o tai reiškia, kad Žemės vandenynai ir magmoje išsibarstę vanduo turi vieną senovinį šaltinį.

• Marsas:poliarinių ledynų, sezoninių upelių, apie 20 km skersmens sūraus skysto vandens ežeras apie 1,5 km gylyje.
• Asteroido juosta: vandens tikriausiai yra ant asteroidų juostos C klasės asteroidų, taip pat Kuiperio juostoje ir nedidelėse asteroidų grupėse (įskaitant antžeminę grupę) surištoje formoje. Patvirtinta, kad asteroido Bennu mineraluose yra hidroksilo grupių, o tai rodo, kad mineralai kažkada kontaktavo su skystu vandeniu.
• Jupiterio mėnuliai. Europa: skysto vandens vandenynas po ledo sluoksniu arba klampus ir judrus ledas po kieto ledo sluoksniu.
• Ganimedas: galbūt ne vienas poledyninis vandenynas, o keli ledo ir sūraus vandens sluoksniai.
• Callisto: vandenynas po 10 kilometrų ledo.
• Saturno mėnuliai. Mimas: sukimosi ypatumus galima paaiškinti poledyninio vandenyno egzistavimu arba netaisyklinga (pailga) šerdies forma.
• Enceladas: ledo storis nuo 10 iki 40 km. Geizeriai trykšta pro ledo plyšius. Po ledu yra sūrus skystas vandenynas.
• Titanas: labai sūrus vandenynas 50 km žemiau paviršiaus arba sūrus ledas, besitęsiantis iki uolų palydovo šerdies.
• Neptūno mėnuliai. Tritonas: vandens ir azoto ledas ir azoto geizeriai paviršiuje. Tikriausiai po ledu esančiame vandenyje yra daug skysto amoniako.
• Plutonas: Skystas vandenynas, esantis po kietu azotu, metanu ir anglies oksidais, gali paaiškinti nykštukinės planetos orbitos anomalijas.