يوجد ماء ليس فقط على الأرض ، ولكن أيضًا على الكواكب الأخرى. كيف انها لم تحصل هناك؟

مياه خارج كوكب الأرض

الماء الموجود خارج كوكب الأرض، أو على الأقل آثار وجوده في الماضي، هو كائنات

ذات أهمية علمية كبيرة، لأنها تشير إلى وجود حياة خارج كوكب الأرض.

تعتبر الأرض، التي تغطي المحيطات المائية 71% من سطحها، الكوكب الوحيد المعروف في النظام الشمسي الذي يحتوي على ماء سائل.

هناك أدلة علمية على ذلك في بعضعلى أقمار الكواكب العملاقة (المشتري وزحل وأورانوس ونبتون) يمكن العثور على الماء تحت قشرة سميكة من الجليد تغطي الجرم السماوي. ومع ذلك، لا يوجد حاليًا أي دليل واضح على وجود الماء السائل في النظام الشمسي، باستثناء الأرض.

يمكن العثور على المحيطات والمياه في النجوم الأخرىأنظمة و / أو على كواكبها والأجرام السماوية الأخرى في مدارها. على سبيل المثال ، تم اكتشاف بخار الماء في عام 2007 في قرص كوكبي أولي 1 AU. ه.من النجم الشاب MWC 480.

في السابق كان يعتقد أن الخزانات والقنوات المائيةيمكن أن يكون على سطح كوكب الزهرة والمريخ. مع تطور دقة التلسكوب وظهور طرق أخرى للرصد ، تم دحض هذه البيانات. ومع ذلك ، فإن وجود الماء على سطح المريخ في الماضي البعيد يظل موضوعًا للمناقشة العلمية.

صرح توماس جولد ، في إطار فرضية Deep Hot Biosphere ، أن العديد من الكائنات في النظام الشمسي قد تحتوي على مياه جوفية.

صورة مجهرية لعقدة هيماتيت 1.3 سم ، التقطتها الفرصة في 2 مارس 2004 ، تظهر وجود الماء السائل في الماضي.

القمر

بحار القمر كما هي الآنمن المعروف أن سهول البازلت الضخمة كانت تعتبر في السابق خزانات. ولأول مرة ، أعرب جاليليو عن بعض الشكوك حول الطبيعة المائية "للبحار" القمرية في "حوار حول نظامين من العالم". بالنظر إلى أن نظرية الاصطدام العملاق هي السائدة حاليًا بين نظريات أصل القمر ، يمكن استنتاج أن القمر لم يكن له بحار أو محيطات.

وميض من اصطدام المرحلة العليا "Centaurus" من مسبار LCROSS مع القمر

في يوليو 2008 ، قامت مجموعة من الجيولوجيين الأمريكيين منوجدت مؤسسة كارنيجي وجامعة براون آثارًا للمياه في عينات التربة القمرية ، بكميات كبيرة تم إطلاقها من أحشاء القمر الصناعي في المراحل الأولى من وجوده. تبخر معظم هذا الماء لاحقًا في الفضاء.

العلماء الروس يستخدمون ما ابتكروهكشفت أداة LEND المثبتة على مسبار LRO عن مناطق القمر الأكثر ثراءً بالهيدروجين. وبناءً على هذه البيانات، اختارت ناسا موقعًا لمسبار LCROSS لقصف القمر. وبعد التجربة، في 13 نوفمبر 2009، أعلنت وكالة ناسا اكتشاف الماء على شكل جليد في حفرة كابيوس بالقرب من القطب الجنوبي.

وفقًا لمدير المشروع أنتوني كولابريت ،يمكن أن يكون الماء على القمر قد ظهر من عدة مصادر: بسبب تفاعل بروتونات الرياح الشمسية مع الأكسجين في تربة القمر ، التي تجلبها الكويكبات أو المذنبات أو السحب بين المجرات.

وفقاً للبيانات المرسلة بواسطة رادار Mini-SAR،تم اكتشاف ما لا يقل عن 600 مليون طن من الماء على متن المسبار القمري الهندي شاندرايان-1 في منطقة القطب الشمالي، معظمها على شكل كتل جليدية تستقر في قاع الحفر القمرية. وقد تم العثور على المياه في أكثر من 40 حفرة، يتراوح قطرها من 2 إلى 15 كم. الآن لم يعد لدى العلماء أي شك في أن الجليد الموجود هو جليد مائي.

فينوس

قبل هبوط المركبة الفضائيةعلى سطح كوكب الزهرة ، كان من المفترض أن تكون المحيطات على سطحه. ولكن ، كما اتضح ، كوكب الزهرة حار جدًا لذلك. في نفس الوقت ، تم العثور على كمية صغيرة من بخار الماء في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة.

في هذه المرحلة هناك أسباب وجيهةنعتقد أن الماء كان موجودا على كوكب الزهرة في الماضي. تختلف آراء العلماء فقط فيما يتعلق بالحالة التي كانت عليها على كوكب الزهرة. وهكذا، يعتقد ديفيد غرينسبون من المتحف الوطني للعلوم والطبيعة في كولورادو وجورج هاشيموتو من جامعة كوبي أن الماء على كوكب الزهرة موجود في حالة سائلة على شكل محيطات.

يبنون استنتاجاتهم على علامات غير مباشرة.وجود الجرانيت على كوكب الزهرة ، والذي لا يمكن أن يتشكل إلا بوجود كمية كبيرة من الماء. ومع ذلك ، فإن فرضية اندلاع النشاط البركاني على الكوكب منذ حوالي 500 مليون سنة ، والتي غيرت سطح الكوكب تمامًا ، تجعل من الصعب التحقق من البيانات حول وجود محيط من الماء على سطح كوكب الزهرة في الماضي. يمكن تقديم الإجابة عن طريق عينة من تربة كوكب الزهرة.

إريك تشاسيفير من جامعة باريس سود(جامعة باريس سود) وكولين ويلسون من جامعة أكسفورد يعتقدان أن الماء على كوكب الزهرة لم يكن موجودا في صورة سائلة أبدا، ولكنه كان موجودا بكميات أكبر بكثير في الغلاف الجوي للزهرة. وفي عام 2009، قدم مسبار فينوس إكسبرس دليلا على أن ذلك يرجع إلى بسبب الإشعاع الشمسي، فقدت كمية كبيرة من الماء من الغلاف الجوي لكوكب الزهرة إلى الفضاء.

هكذا سيبدو كوكب الزهرة والمحيط الحيوي (وفقًا لـ Dane Ballard)

المريخ

ملاحظات تلسكوبية منذ جاليليوأعطى العلماء الفرصة لافتراض وجود ماء سائل وحياة على المريخ. مع تزايد كمية البيانات على الكوكب ، اتضح أن الماء في الغلاف الجوي للمريخ يحتوي على كمية ضئيلة من الماء ، وتم تقديم تفسير لظاهرة قنوات المريخ.

كان يعتقد سابقًا أنه قبل أن يجف المريخكان أشبه بالأرض. أدى اكتشاف الحفر على سطح الكوكب إلى زعزعة هذا الرأي ، لكن الاكتشافات اللاحقة أظهرت أنه ربما كان هناك ماء سائل على سطح المريخ.

هناك فرضية حول وجود محيط مريخي مغطى بالجليد في الماضي.

هناك عدد من الأدلة المباشرة وغير المباشرة على وجود الماء في الماضي على سطح المريخ أو في أعماقه.

1. وتم التعرف على حوالي 120 منها على سطح المريخ.تظهر على المناطق الجغرافية علامات التآكل، والتي من المرجح أنها حدثت بمشاركة الماء السائل. وتقع معظم هذه المناطق في خطوط العرض المتوسطة والعالية، ويقع معظمها في نصف الكرة الجنوبي. وهي في المقام الأول دلتا النهر الجاف في فوهة إيبرزوالد، بالإضافة إلى ذلك يمكن أن تعزى إلى هذه المناطق مناطق أخرى من سطح المريخ، مثل السهل الشمالي العظيم وسهول هيلاس وأرجيريس.
2. يكتشف روفر الفرصة الهيماتيت ، وهو معدن لا يمكن أن يتكون في غياب الماء.
3. الكشف عن طريق العربة الجوالة "فرصة" للجبلنتوء إل كابيتان. أظهر التحليل الكيميائي للحجر ذي الطبقات محتوى المعادن والأملاح الموجودة فيه ، والتي تتشكل تحت الظروف الأرضية في بيئة دافئة رطبة. من المفترض أن هذا الحجر كان في قاع بحر المريخ.
4. الكشف عن طريق روفر الفرصة لحجر الترجي 6 (الترجي 6) نتيجة دراستهاالاستنتاج بأنه قبل عدة مليارات من السنين كان هذا الحجر في مجرى مائي. علاوة على ذلك ، كانت هذه المياه عذبة ومناسبة لوجود الكائنات الحية فيها.

يبقى السؤال ، أين ذهبت معظم المياه السائلة من سطح المريخ.

هذا ما قد يبدو عليه المريخ إذا كان به محيط

المياه خارج النظام الشمسي

تم اكتشاف معظمها أكثر من 450تختلف أنظمة الكواكب خارج المجموعة الشمسية كثيرًا عن نظامنا، مما يسمح لنا باعتبار نظامنا الشمسي ينتمي إلى نوع نادر. الهدف من الأبحاث الحديثة هو اكتشاف كوكب بحجم الأرض في المنطقة الصالحة للحياة من نظامه الكوكبي (منطقة المعتدل).

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تقع المحيطات أيضا على نطاق واسع(بحجم الأرض) أقمار الكواكب العملاقة. ورغم أن مجرد وجود مثل هذه الأقمار الصناعية الضخمة أمر مثير للجدل، فإن تلسكوب كيبلر حساس بالدرجة الكافية للكشف عنها. ويعتقد أن الكواكب الصخرية التي تحتوي على الماء منتشرة على نطاق واسع في جميع أنحاء مجرة ​​درب التبانة.

من أين يأتي الماء من؟

• انفجار كبير

الهيدروجين قديم قدم الكون نفسه:ظهرت ذراته بمجرد أن انخفضت درجة حرارة الكون الوليد لدرجة أن البروتونات والإلكترونات يمكن أن توجد. منذ ذلك الحين ، كان الهيدروجين هو العنصر الأكثر وفرة في الكون لمدة 14.5 مليار سنة ، سواء من حيث الكتلة أو في عدد الذرات. تملأ سحب الغاز ، ومعظمها من الهيدروجين ، المساحة بأكملها.

• النجوم الأولى

نتيجة لانهيار الجاذبية للسحبالهيدروجين والهيليوم ، ظهرت النجوم الأولى ، وفيها بدأ الاندماج الحراري النووي وتشكلت عناصر جديدة ، بما في ذلك الأكسجين. أعطى الأكسجين والهيدروجين الماء. يمكن أن تكون جزيئاته الأولى قد تكونت مباشرة بعد ظهور النجوم الأولى - منذ 12.7 مليار سنة. في شكل غاز شديد التشتت ، يملأ الفضاء بين النجوم ، ويبرده ، وبالتالي يجعل النجوم الجديدة أقرب.

• حول النجوم

الماء موجود في السحابة التي ولدت النجمالغاز ، يمر إلى مادة قرص الكواكب الأولية والأشياء التي تشكلت منه - الكواكب والكويكبات. في نهاية حياتهم ، تنفجر أضخم النجوم في مستعرات أعظم ، تاركة وراءها سدمًا تنفجر فيها نجوم جديدة.

كيف ينتقل الماء بين الأجرام السماوية؟

تربط الفرضية الجديدة وجود الماء على القمر بفعل "رياح الأرض" - تيار من الجسيمات يُلقى هنا من الغلاف المغناطيسي لكوكبنا.

يمكن أن تظهر المياه مباشرة على القمر.وفقًا لإحدى الفرضيات الجديدة الواعدة ، تصل بروتونات الرياح الشمسية إلى سطحه ، وهو غير محمي بواسطة الغلاف الجوي أو الغلاف المغناطيسي ، مثل كوكب الأرض. هنا تتفاعل مع الأكاسيد في تكوين المعادن ، وتشكل جزيئات ماء جديدة وتجدد باستمرار إمدادات الرطوبة التي تتبخر في الفضاء.

ثم خلال الفترات التي يكون فيها القمر لفترة وجيزةمحميًا من الرياح الشمسية ، يجب أن تنخفض كمية المياه الموجودة على سطحه. تتنبأ المحاكاة الحاسوبية أنه على مدار بضعة أيام حول اكتمال القمر ، عندما يمر القمر الصناعي عبر "الذيل" الطويل والممدود للغلاف المغناطيسي للأرض ، يجب أن ينخفض ​​محتوى الماء بشكل ملحوظ جدًا عند خطوط العرض العالية.

تمت مراجعة هذه العملية من قبل مؤلفي المقال الجديد.بمساعدة البيانات التي جمعها المسبار القمري الياباني كاجويا ، سجلوا تغيرات في تدفق الرياح الشمسية "غسل" القمر الصناعي. وساعدت ملاحظات الجهاز الهندي Chandrayaan-1 في تقييم توزيع المياه في المناطق القطبية. ومع ذلك ، تبين أن النتائج غير متوقعة إلى حد ما: لم تحدث تغييرات كبيرة في كمية الجليد في الأيام المحددة.

لذلك ، طرح العلماء فرضية أخرىأصل الماء على القمر ، لا علاقة له بتأثيرات الرياح الشمسية. الحقيقة هي أن الغلاف المغناطيسي للأرض قادر أيضًا على توجيه البروتونات وسقي سطح القمر بجزيئات لا تقل عن الرياح الشمسية: على الرغم من عدم تسارعها بقوة. يحتوي التيار على كل من البروتونات وأيونات الأكسجين من الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض. قد تكون "رياح الأرض" هذه كافية لتكوين جزيئات ماء جديدة على القمر.

يخطط العلماء لمواصلة استكشافهم للقمر بتكنولوجيا أكثر قوة للعثور على مناطق أفضل لاستكشاف الأقمار الصناعية في المستقبل بالإضافة إلى التعدين.

قراءة المزيد

تم العثور على نوع جديد من الثقوب السوداء لا يتناسب مع نظرية النسبية

الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون

طور العلماء بديلًا لنظرية النسبية. ما هو جوهر "نظرية كل شيء"؟