Wody pozaziemskie
Woda na zewnątrz planety Ziemia, a przynajmniej ślady jej istnienia w przeszłości, są przedmiotami
Ziemia, której 71% powierzchni zajmują oceany wody, jest obecnie jedyną planetą w Układzie Słonecznym, na której znajduje się woda w stanie ciekłym.
Istnieją naukowe dowody na to, że w niektórych przypadkachNa satelitach planet-olbrzymów (Jowisz, Saturn, Uran i Neptun) wodę można znaleźć pod grubą skorupą lodu pokrywającą ciało niebieskie. Jednak obecnie nie ma jednoznacznych dowodów na obecność wody w stanie ciekłym w Układzie Słonecznym, z wyjątkiem Ziemi.
Oceany i wodę można znaleźć w innych gwiazdachsystemy i / lub na ich planetach i innych ciałach niebieskich na ich orbicie. Na przykład para wodna została odkryta w 2007 roku na dysku protoplanetarnym 1 AU. e. od młodej gwiazdy MWC 480.
Wcześniej uważano, że zbiorniki i kanały z wodąmoże znajdować się na powierzchni Wenus i Marsa. Wraz z rozwojem rozdzielczości teleskopu i pojawieniem się innych metod obserwacji, dane te zostały obalone. Jednak obecność wody na Marsie w odległej przeszłości pozostaje tematem dyskusji naukowej.
Thomas Gold w ramach hipotezy Deep Hot Biosphere stwierdził, że wiele obiektów w Układzie Słonecznym może zawierać wody gruntowe.
Mikroskopowe zdjęcie 1,3 cm guzka hematytu, wykonane przez Opportunity 2 marca 2004 r., Pokazuje obecność wody w stanie ciekłym w przeszłości.
Księżyc
Morza księżycowe są takie, jakie są terazWiadomo, że ogromne równiny bazaltowe były wcześniej uważane za zbiorniki wodne. Po raz pierwszy pewne wątpliwości co do wodnistości księżycowych „mórz” wyraził Galileusz w swoim „Dialog o dwóch systemach świata”. Biorąc pod uwagę, że teoria gigantycznego zderzenia dominuje obecnie wśród teorii pochodzenia Księżyca, można stwierdzić, że Księżyc nigdy nie miał mórz ani oceanów.
Błysk po zderzeniu górnego stopnia "Centaurusa" sondy LCROSS z Księżycem
W lipcu 2008 roku grupa amerykańskich geologów zCarnegie Institution i Brown University odkryły ślady wody w próbkach księżycowej gleby, w dużych ilościach uwolnionych z jelit satelity we wczesnych stadiach jego istnienia. Większość tej wody wyparowała później w kosmos.
Rosyjscy naukowcy, wykorzystując to, co stworzyliInstrument LEND zainstalowany na sondzie LRO ujawnił obszary Księżyca najbardziej bogate w wodór. Na podstawie tych danych NASA wybrała miejsce dla sondy LCROSS do bombardowania Księżyca. Po eksperymencie, 13 listopada 2009 roku NASA ogłosiła odkrycie wody w postaci lodu w kraterze Cabeus w pobliżu bieguna południowego.
Według kierownika projektu Anthony'ego Colapreta,woda na Księżycu mogła pochodzić z kilku źródeł: z powodu interakcji protonów wiatru słonecznego z tlenem w glebie księżyca, przyniesionych przez asteroidy lub komety lub chmury międzygalaktyczne.
Według danych przesłanych przez radar Mini-SAR,zainstalowany na indyjskiej sondzie księżycowej Chandrayaan-1, w sumie w rejonie bieguna północnego odkryto co najmniej 600 milionów ton wody, z czego większość ma postać bloków lodu spoczywających na dnie księżycowych kraterów. Wodę odkryto w ponad 40 kraterach o średnicy od 2 do 15 km. Teraz naukowcy nie mają już wątpliwości, że znaleziony lód to lód wodny.
Wenus
Zanim statek kosmiczny wylądowałpowierzchni Wenus, postawiono hipotezę, że na jej powierzchni mogą znajdować się oceany. Ale, jak się okazało, Wenus jest na to za gorąca. W tym samym czasie w atmosferze Wenus znaleziono niewielką ilość pary wodnej.
W tym momencie istnieją dobre powodywierzą, że w przeszłości na Wenus istniała woda. Opinie naukowców różnią się jedynie co do stanu, w jakim znajdowała się na Wenus. I tak David Grinspoon z Narodowego Muzeum Nauki i Przyrody w Kolorado oraz George Hashimoto z Uniwersytetu w Kobe uważają, że woda na Wenus istniała w stanie ciekłym w postaci oceanów.
Opierają swoje wnioski na znakach pośrednich.istnienie granitów na Wenus, które mogą tworzyć się tylko przy znacznej obecności wody. Jednak hipoteza o wybuchu aktywności wulkanicznej na planecie około 500 milionów lat temu, która całkowicie zmieniła powierzchnię planety, utrudnia weryfikację danych o istnieniu oceanu wody na powierzchni Wenus w przeszłości. Odpowiedzi mogłaby dostarczyć próbka gleby Wenus.
Eric Chassefier z Uniwersytetu Paris-Sud(Université Paris-Sud) i Colin Wilson z Uniwersytetu Oksfordzkiego uważają, że woda na Wenus nigdy nie istniała w postaci płynnej, lecz występowała w znacznie większych ilościach w atmosferze Wenus.W 2009 roku sonda Venus Express dostarczyła dowodów na to, że z powodu pod wpływem promieniowania słonecznego z atmosfery Wenus wyleciała w przestrzeń kosmiczna duża ilość wody.
Tak będzie wyglądać Wenus i biosfera (według Dane Ballarda)
Mars
Obserwacje teleskopowe od czasu Galileuszadało naukowcom możliwość przypuszczenia, że na Marsie jest woda w stanie ciekłym i życie. Wraz ze wzrostem ilości danych na temat planety okazało się, że woda w atmosferze Marsa zawiera znikomą ilość wody i wyjaśniono zjawisko kanałów marsjańskich.
Wcześniej sądzono, że zanim Mars wyschnie, tobył bardziej podobny do Ziemi. Odkrycie kraterów na powierzchni planety wstrząsnęło tym poglądem, ale późniejsze odkrycia wykazały, że być może na powierzchni Marsa znajdowała się woda w stanie ciekłym.
Istnieje hipoteza o istnieniu w przeszłości pokrytego lodem oceanu marsjańskiego.
Istnieje wiele bezpośrednich i pośrednich dowodów na obecność wody w przeszłości na powierzchni Marsa lub w jego głębinach.
- Na powierzchni Marsa zidentyfikowano około 120 takich obiektów.obszary geograficzne wykazujące oznaki erozji, która najprawdopodobniej nastąpiła przy udziale wody w stanie ciekłym. Większość tych obszarów znajduje się na średnich i wysokich szerokościach geograficznych, większość z nich na półkuli południowej. Jest to przede wszystkim sucha delta rzeki w kraterze Eberswalde.Ponadto do tych obszarów można przypisać inne obszary powierzchni Marsa, takie jak Wielka Równina Północna oraz równiny Hellas i Argyres.
- Łazik Opportunity wykrywa hematyt, minerał, który nie może tworzyć się przy braku wody.
- Wykrywanie przez łazik „Okazja” górywychodnia El Capitan. Analiza chemiczna warstwowego kamienia wykazała zawartość w nim minerałów i soli, które w warunkach lądowych powstają w wilgotnym i ciepłym środowisku. Zakłada się, że kamień ten znajdował się kiedyś na dnie morza marsjańskiego.
- Wykrywanie przez łazik Opportunity kamienia Esperance-6 (Esperance 6), w wyniku którego przeprowadzono badaniewniosek, że kilka miliardów lat temu ten kamień znajdował się w strumieniu wody. Ponadto woda ta była świeża i odpowiednia do istnienia w niej żywych organizmów.
Pozostaje pytanie, dokąd poszła większość wody w stanie ciekłym z powierzchni Marsa.
Tak mógłby wyglądać Mars, gdyby miał ocean
Woda poza układem słonecznym
Większość z ponad 450 odkrytychPozasłoneczne układy planetarne bardzo różnią się od naszych, co pozwala nam uważać nasz układ słoneczny za należący do rzadkiego typu. Celem współczesnych badań jest odkrycie planety wielkości Ziemi znajdującej się w ekosferze jej układu planetarnego (strefie Złotowłosej).
Ponadto oceany mogą być również zlokalizowane na dużych obszarach(Wielkości Ziemi) satelity planet-olbrzymów. Chociaż samo istnienie tak dużych satelitów jest dyskusyjne, teleskop Keplera jest wystarczająco czuły, aby je wykryć.Uważa się, że skaliste planety zawierające wodę są szeroko rozpowszechnione w całej Drodze Mlecznej.
Skąd pochodzi woda?
- Wielka eksplozja
Wodór jest prawie tak stary jak sam wszechświat:jego atomy pojawiły się, gdy tylko temperatura nowo narodzonego Wszechświata spadła tak bardzo, że mogły istnieć protony i elektrony. Od tego czasu wodór jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem we Wszechświecie przez 14,5 miliarda lat, zarówno pod względem masy, jak i liczby atomów. Chmury gazu, głównie wodoru, wypełniają całą przestrzeń.
- Pierwsze gwiazdy
W wyniku grawitacyjnego zapadania się chmurwodór i hel, pojawiły się pierwsze gwiazdy, wewnątrz których rozpoczęła się fuzja termojądrowa i powstały nowe pierwiastki, w tym tlen. Tlen i wodór dały wodę; jego pierwsze cząsteczki mogły powstać natychmiast po pojawieniu się pierwszych gwiazd - 12,7 miliarda lat temu. W postaci silnie rozproszonego gazu wypełnia przestrzeń międzygwiazdową, ochładzając ją, a tym samym przybliżając nowe gwiazdy.
- Wokół gwiazd
Woda obecna w chmurze, z której zrodziła się gwiazdagaz przenika do substancji dysku protoplanetarnego i powstających z niego obiektów - planet i asteroid. Pod koniec swojego życia najbardziej masywne gwiazdy eksplodują w supernowe, pozostawiając po sobie mgławice, w których wybuchają nowe gwiazdy.
W jaki sposób woda przemieszcza się między ciałami niebieskimi?
Nowa hipoteza wiąże obecność wody na Księżycu z działaniem „ziemskiego wiatru” - strumienia cząstek wyrzucanych tutaj przez magnetosferę naszej planety.
Woda może pojawić się bezpośrednio na Księżycu.Zgodnie z jedną z nowych obiecujących hipotez, protony wiatru słonecznego docierają do jego powierzchni, która nie jest chroniona ani przez atmosferę, ani przez magnetosferę, tak jak nasza Ziemia. Tutaj wchodzą w interakcje z tlenkami w składzie minerałów, tworząc nowe cząsteczki wody i stale uzupełniając zapasy wilgoci wyparowującej w kosmos.
Następnie, w okresach, gdy księżyc jest krótkiosłonięty od wiatru słonecznego, ilość wody na jego powierzchni powinna się zmniejszyć. Symulacje komputerowe przewidują, że w ciągu kilku dni wokół pełni księżyca, kiedy satelita przechodzi przez długi, wydłużony „ogon” ziemskiej magnetosfery, zawartość wody powinna bardzo wyraźnie spaść na dużych szerokościach geograficznych.
Proces ten został zweryfikowany przez autorów nowego artykułu.Korzystając z danych zebranych przez japońską sondę księżycową Kaguya, zarejestrowali zmiany w przepływie wiatru słonecznego „myjącego” satelitę. Obserwacje indyjskiego aparatu Chandrayaan-1 pomogły w ocenie rozmieszczenia wody w regionach okołobiegunowych. Jednak wyniki okazały się raczej nieoczekiwane: w wyznaczone dni nie występują żadne znaczące zmiany w ilości lodu.
Dlatego naukowcy wysunęli inną hipotezępochodzenie wody na Księżycu, niezwiązane z efektami wiatru słonecznego. Faktem jest, że ziemska magnetosfera jest również zdolna do kierowania protonami i nawadniania powierzchni Księżyca przy użyciu nie mniejszej liczby cząstek niż wiatr słoneczny, chociaż nie jest tak silnie przyspieszany. Strumień zawiera zarówno protony, jak i jony tlenu z górnych warstw atmosfery ziemskiej. Ten „ziemski wiatr” może wystarczyć do wytworzenia nowych cząsteczek wody na Księżycu.
Naukowcy planują kontynuować eksplorację Księżyca za pomocą potężniejszej technologii, aby znaleźć lepsze regiony do przyszłych eksploracji satelitarnych i górnictwa.
Czytaj więcej
Znaleziono nowy rodzaj czarnej dziury, który nie pasuje do teorii względności
Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić
Naukowcy opracowali substytut teorii względności. Jaka jest istota „teorii wszystkiego”?