Mennyire gyakori a víz az univerzumban?

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

A poharadban lévő víz a legrégebbi, amit életedben láttál; molekuláinak többsége idősebb, mint maga a nap. Röviddel az első csillagok kigyulladása után jelent meg, és azóta a kozmikus óceánt termonukleáris kemencéik táplálják. Az ősi csillagok ajándékaként a Föld megkapta a Világóceánt, valamint a szomszédos bolygókat és műholdakat - gleccsereket, földalatti tavakat és a Naprendszer globális óceánjait.

1. Ősrobbanás

A hidrogén majdnem olyan régi, mint maga az Univerzum: atomjai azonnal megjelentek, amint az újszülött Univerzum hőmérséklete annyira leesett, hogy protonok és elektronok létezhettek. Azóta a hidrogén 14,5 milliárd éve az Univerzum legelterjedtebb eleme, mind tömegében, mind atomszámában. Gázfelhők, többnyire hidrogén töltik be az egész teret.

2011-ben a csillagászok egy fiatal, napszerű csillagot fedeztek fel a Perszeusz csillagképben, amely egész szökőkutakat lövellt ki belőle.

A csillag erős mágneses terében felgyorsulva a H20-as molekulák a géppuskagolyó sebességének 80-szorosával kiszabadultak a csillag belsejéből, és kihűlve vízcseppekké alakultak. Valószínűleg a fiatal csillagok ilyen kilökődése az anyag egyik forrása, beleértve a vizet is a csillagközi térben.

2. Első csillagok

A hidrogén- és héliumfelhők gravitációs összeomlása következtében megjelentek az első csillagok, amelyek belsejében megindult a termonukleáris fúzió, és új elemek keletkeztek, köztük az oxigén.

Az oxigén és a hidrogén vizet adott; első molekulái közvetlenül az első csillagok megjelenése után – 12,7 milliárd évvel ezelőtt – keletkezhettek. Erősen szórt gáz formájában kitölti a csillagközi teret, lehűti azt, és ezáltal közelebb hozza az új csillagokat.

2011-ben a csillagászok megtalálták a legnagyobb űrvíztározót. Egy hatalmas és ősi fekete lyuk közelében fedezték fel, 12 milliárd fényévnyire a Földtől; annyi víz lenne, hogy 140 billiószor megtöltse a Föld óceánjait!

Ám a csillagászokat nem a víz mennyisége, hanem a kora érdekelte jobban: elvégre a felhő távolsága azt jelzi, hogy akkor létezett, amikor az univerzum kora a jelenlegi egytizede volt. Ez azt jelenti, hogy a víz már ekkor kitöltötte a csillagközi tér egy részét.

3. A csillagok körül

A csillagot megszülető gázfelhőben jelenlévő víz átjut a protoplanetáris korong anyagába és az abból keletkező objektumokba - bolygókba és aszteroidákba. Életük végén a legnagyobb tömegű csillagok szupernóvává robbannak, és ködöket hagynak maguk után, amelyekben új csillagok robbannak fel.

Víz a naprendszerben

A tudósok úgy vélik, hogy a Földön két víztározó található. 1. A felületen: gőz, folyadék, jég. Óceánok, tengerek, gleccserek, folyók, tavak, légköri nedvesség, talajvíz, víz az élő sejtekben.

Eredete: 4, 1-3, 8 milliárd éve a Földet bombázó üstökösök és aszteroidák vize. 2. A felső és alsó köntös között. Víz kötött formában az ásványi anyagok összetételében. Eredete: a csillagközi gáz protoszoláris felhőjéből származó víz, vagy egy másik változat szerint a szupernóva-robbanás következtében létrejött protoszoláris ködből származó víz.

2011-ben amerikai geológusok egy brazil vulkán kitörése során a felszínre dobott gyémántban egy magas víztartalmú ringwoodit ásványt fedeztek fel.

Több mint 600 km-es mélységben keletkezett a föld alatt, és az ásványvíz jelen volt a magmában, amely ezt eredményezte. 2015-ben pedig a geológusok egy másik csoportja szeizmikus adatokra támaszkodva arra a következtetésre jutott, hogy ebben a mélységben sok víz van - ha nem több, de annyi, mint a világóceán felszínén.

Ha azonban tágabban nézzük, a Naprendszer üstökösei és aszteroidái a kozmikus gáz protoszoláris felhőjéből kölcsönözték vizüket, ami azt jelenti, hogy a Föld óceánjai és a magmában szétszórt víz egyetlen ősi forrással bír.

• Mars:sarki jégsapkák, szezonális patakok, körülbelül 20 km átmérőjű sós, folyékony vizű tó körülbelül 1,5 km mélységben.
• Aszteroida-öv: víz valószínűleg az aszteroidaöv C-osztályú aszteroidáin, valamint a Kuiper-övön és kisbolygócsoportokon (beleértve a földi csoportot is) kötött formában van jelen. Megerősítették a hidroxilcsoportok jelenlétét a Bennu aszteroida ásványaiban, ami arra utal, hogy az ásványok egykor érintkezésbe kerültek folyékony vízzel.
• Jupiter holdjai. Európa: folyékony víz óceánja jégréteg alatt vagy viszkózus és mozgékony jég egy szilárd jégréteg alatt.
• Ganymedes: talán nem egy szubglaciális óceán, hanem több réteg jég és sós víz.
• Callisto: óceán 10 kilométernyi jég alatt.
• A Szaturnusz holdjai. Mimas: a forgás sajátosságai a jég alatti óceán létezésével vagy a mag szabálytalan (megnyúlt) alakjával magyarázhatók.
• Enceladus: jég vastagsága 10-40 km. Gejzírek törnek ki a jég repedésein. A jég alatt sós folyékony óceán terül el.
• Titán: nagyon sós óceán 50 km-rel a felszín alatt, vagy sós jég, amely a műhold sziklás magjáig terjed.
• A Neptunusz holdjai. Triton: víz és nitrogén jég és nitrogéngejzírek a felszínen. Valószínűleg nagy mennyiségű folyékony ammónia van a jég alatti vízben.
• Plútó: A szilárd nitrogén, metán és szén-oxidok alatt folyékony óceán magyarázhatja a törpebolygó keringési anomáliáit.