آب در کیهان چقدر رایج است؟

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

آبی که در لیوان خود دارید قدیمی ترین آبی است که تا به حال در زندگی خود دیده اید. بیشتر مولکول های آن از خود خورشید پیرتر هستند. اندکی پس از روشن شدن اولین ستاره ها ظاهر شد، و از آن زمان اقیانوس کیهانی توسط کوره های گرما هسته ای آنها تغذیه می شود. به عنوان هدیه ای از ستاره های باستانی، زمین اقیانوس جهانی و سیارات و ماهواره های همسایه - یخچال ها، دریاچه های زیرزمینی و اقیانوس های جهانی منظومه شمسی را دریافت کرد.

1. بیگ بنگ

قدمت هیدروژن تقریباً به اندازه خود کیهان است: اتم های آن به محض اینکه دمای جهان تازه متولد شده به حدی کاهش یافت که پروتون ها و الکترون ها وجود داشتند ظاهر شدند. از آن زمان تاکنون، هیدروژن به مدت 14.5 میلیارد سال، هم از نظر جرم و هم از نظر تعداد اتم، گسترده ترین عنصر کیهان بوده است. ابرهای گاز، عمدتاً هیدروژن، کل فضا را پر می کنند.

در سال 2011، ستاره شناسان یک ستاره جوان و خورشید مانند را در صورت فلکی برسائوس کشف کردند که فواره های کامل آب را بیرون می ریزد.

با شتاب گرفتن در میدان مغناطیسی قدرتمند ستاره، مولکول های H20 با سرعت 80 برابر سرعت گلوله مسلسل از درون ستاره خارج شدند و با سرد شدن به قطرات آب تبدیل شدند. احتمالاً چنین پرتاب‌هایی از ستارگان جوان یکی از منابع ماده از جمله آب در فضای بین ستاره‌ای است.

2. اولین ستاره ها

در نتیجه فروپاشی گرانشی ابرهای هیدروژن و هلیوم، اولین ستارگان ظاهر شدند که در درون آنها همجوشی گرما هسته ای آغاز شد و عناصر جدیدی از جمله اکسیژن تشکیل شد.

اکسیژن و هیدروژن آب دادند. اولین مولکول های آن می توانند بلافاصله پس از ظهور اولین ستاره ها - 12، 7 میلیارد سال پیش - شکل گرفته باشند. به شکل گاز بسیار پراکنده، فضای بین ستاره ای را پر می کند، آن را خنک می کند و در نتیجه ستاره های جدید را به هم نزدیک می کند.

در سال 2011، ستاره شناسان بزرگترین مخزن فضایی آب را پیدا کردند. این سیاهچاله در مجاورت یک سیاهچاله عظیم و باستانی در فاصله 12 میلیارد سال نوری از زمین کشف شد. آب کافی برای پر کردن اقیانوس های زمین 140 تریلیون بار وجود دارد!

اما اخترشناسان نه به مقدار آب، بلکه به سن آن بیشتر علاقه مند بودند: از این گذشته، فاصله تا ابر نشان می دهد که زمانی وجود داشته که سن جهان یک دهم زمان حال بوده است. این بدان معنی است که حتی در آن زمان نیز آب بخشی از فضای بین ستاره ای را پر کرده است.

3. اطراف ستاره ها

آبی که در ابر گازی که ستاره را به دنیا آورده بود، به مواد قرص پیش سیاره ای و اجرام تشکیل شده از آن - سیارات و سیارک ها - می رسد. در پایان عمر خود، پرجرم ترین ستارگان به صورت ابرنواخترها منفجر می شوند و سحابی هایی را بر جای می گذارند که در آنها ستاره های جدید منفجر می شوند.

آب در منظومه شمسی

دانشمندان معتقدند دو مخزن برای آب روی زمین وجود دارد. 1. روی سطح: بخار، مایع، یخ. اقیانوس ها، دریاها، یخچال ها، رودخانه ها، دریاچه ها، رطوبت اتمسفر، آب های زیرزمینی، آب در سلول های زنده.

منشا: آب دنباله دارها و سیارک هایی که زمین را 4، 1-3، 8 میلیارد سال پیش بمباران کردند. 2. بین روپوش بالا و پایین. آب به شکل محدود در ترکیب مواد معدنی. منشأ: آب حاصل از یک ابر پیش‌خورشیدی از گاز بین‌ستاره‌ای، یا بر اساس نسخه‌ای دیگر، آب حاصل از یک سحابی پیش‌خورشیدی که در اثر انفجار ابرنواختری ایجاد شده است.

در سال 2011، زمین شناسان آمریکایی در الماسی که در طول فوران آتشفشان برزیلی به سطح پرتاب شد، یک ماده معدنی رینگ وودیت با محتوای آب بالا را کشف کردند.

این در عمق بیش از 600 کیلومتری زیر زمین تشکیل شد و آب معدنی در ماگمایی که به وجود آمده بود وجود داشت. و در سال 2015، گروه دیگری از زمین شناسان، با تکیه بر داده های لرزه نگاری، به این نتیجه رسیدند که آب زیادی در این عمق وجود دارد - به اندازه اقیانوس جهانی در سطح، اگر نه بیشتر.

با این حال، اگر گسترده‌تر نگاه کنید، دنباله‌دارها و سیارک‌های منظومه شمسی آب خود را از ابر گاز کیهانی قرض گرفته‌اند، به این معنی که اقیانوس‌های زمین و آب پراکنده در ماگما یک منبع باستانی دارند.

• مریخ: کلاهک های یخی قطبی، جریان های فصلی، دریاچه ای از آب مایع شور با قطر حدود 20 کیلومتر در عمق حدود 1.5 کیلومتری.
• کمربند سیارکی: احتمالاً آب روی سیارک‌های کلاس C کمربند سیارک‌ها، و همچنین کمربند کویپر و گروه‌های کوچکی از سیارک‌ها (از جمله گروه زمینی) به شکل محدود وجود دارد. وجود گروه های هیدروکسیل در مواد معدنی سیارک بننو تایید شده است که نشان می دهد مواد معدنی زمانی با آب مایع تماس پیدا کرده اند.
• قمرهای مشتری. اروپا: اقیانوسی از آب مایع در زیر لایه ای از یخ یا یخ چسبناک و متحرک در زیر لایه ای از یخ جامد.
• گانیمد: شاید نه یک اقیانوس زیر یخبندان، بلکه چندین لایه یخ و آب نمک.
• کالیستو: اقیانوس زیر 10 کیلومتر یخ.
• قمرهای زحل. میماس: ویژگی های چرخش را می توان با وجود اقیانوس زیر یخبندان یا شکل نامنظم (دراز) هسته توضیح داد.
• انسلادوس: ضخامت یخ از 10 تا 40 کیلومتر. آبفشان ها از میان شکاف های یخ فوران می کنند. در زیر یخ یک اقیانوس مایع شور قرار دارد.
• تیتانیوم: اقیانوس بسیار شور در 50 کیلومتری زیر سطح یا یخ نمکی که تا هسته صخره ای ماهواره امتداد دارد.
• قمرهای نپتون. تریتون: آب و نیتروژن یخ و آبفشان نیتروژن بر روی سطح. احتمالاً حجم زیادی از آمونیاک مایع در آب زیر یخ وجود دارد.
• پلوتون: یک اقیانوس مایع در زیر نیتروژن جامد، متان و اکسیدهای کربن می تواند ناهنجاری های مداری سیاره کوتوله را توضیح دهد.