ไม่เพียง แต่มีน้ำบนโลกเท่านั้น แต่ยังมีบนดาวเคราะห์ดวงอื่นด้วย เธอไปที่นั่นได้อย่างไร?

น้ำต่างดาว

น้ำนอกดาวเคราะห์โลกหรืออย่างน้อยก็ร่องรอยของการดำรงอยู่ในอดีตนั้นเป็นวัตถุ

ที่มีความสนใจทางวิทยาศาสตร์อย่างมาก เพราะพวกเขาเสนอแนะการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตนอกโลก

โลกซึ่งมีพื้นผิวถึง 71% ปกคลุมไปด้วยมหาสมุทร ปัจจุบันเป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวที่รู้จักในระบบสุริยะว่ามีน้ำของเหลวอยู่

มีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์อยู่บ้างว่าบนดาวเทียมของดาวเคราะห์ยักษ์ (ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน) น้ำสามารถพบได้ใต้เปลือกน้ำแข็งหนาที่ปกคลุมเทห์ฟากฟ้า อย่างไรก็ตาม ขณะนี้ยังไม่มีหลักฐานที่ชัดเจนของการมีอยู่ของน้ำของเหลวในระบบสุริยะ ยกเว้นบนโลก

อาจพบมหาสมุทรและน้ำในดาวฤกษ์ดวงอื่นระบบและ / หรือบนดาวเคราะห์และวัตถุท้องฟ้าอื่น ๆ ในวงโคจรของพวกมัน ตัวอย่างเช่นไอน้ำถูกค้นพบในปี 2550 ในดิสก์ต้นแบบดาวเคราะห์ 1 AU e. จากดาวรุ่ง MWC 480

ก่อนหน้านี้เชื่อกันว่าอ่างเก็บน้ำและคลองที่มีน้ำสามารถอยู่บนพื้นผิวดาวศุกร์และดาวอังคาร ด้วยการพัฒนาความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์และการถือกำเนิดของวิธีการสังเกตอื่น ๆ ข้อมูลเหล่านี้จึงถูกหักล้าง อย่างไรก็ตามการปรากฏตัวของน้ำบนดาวอังคารในอดีตอันไกลโพ้นยังคงเป็นหัวข้อสำหรับการอภิปรายทางวิทยาศาสตร์

โทมัสโกลด์ซึ่งอยู่ในกรอบของสมมติฐาน Deep Hot Biosphere ระบุว่าวัตถุจำนวนมากในระบบสุริยะอาจประกอบด้วยน้ำใต้ดิน

ภาพถ่ายขนาดเล็กของก้อนเฮมาไทต์ขนาด 1.3 ซม. ซึ่งถ่ายโดย Opportunity เมื่อวันที่ 2 มีนาคม 2547 แสดงให้เห็นว่ามีน้ำเป็นของเหลวในอดีต

ดวงจันทร์

ทะเลดวงจันทร์เป็นอย่างที่เป็นอยู่ในขณะนี้เป็นที่ทราบกันดีว่าที่ราบหินบะซอลต์ขนาดใหญ่เคยถือเป็นอ่างเก็บน้ำ เป็นครั้งแรกที่กาลิเลโอแสดงความสงสัยเกี่ยวกับลักษณะน้ำของ "ทะเล" ทางจันทรคติใน "การสนทนาเกี่ยวกับสองระบบของโลก". เนื่องจากทฤษฎีการชนกันของยักษ์ในปัจจุบันมีความโดดเด่นในทฤษฎีการกำเนิดดวงจันทร์จึงสรุปได้ว่าดวงจันทร์ไม่เคยมีทะเลหรือมหาสมุทร

แสงวาบจากการชนกันของ "เซนทอรัส" ขั้นบนของยานสำรวจ LCROSS กับดวงจันทร์

ในเดือนกรกฎาคม 2551 กลุ่มนักธรณีวิทยาชาวอเมริกันจากสถาบันคาร์เนกีและมหาวิทยาลัยบราวน์พบร่องรอยของน้ำในตัวอย่างดินบนดวงจันทร์ในปริมาณมากที่ปล่อยออกมาจากบาดาลของดาวเทียมในช่วงแรกของการดำรงอยู่ น้ำนี้ส่วนใหญ่ระเหยขึ้นสู่อวกาศในเวลาต่อมา

นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียใช้สิ่งที่พวกเขาสร้างขึ้นเครื่องมือ LEND ที่ติดตั้งบนโพรบ LRO เผยบริเวณดวงจันทร์ที่มีไฮโดรเจนมากที่สุด จากข้อมูลนี้ NASA ได้เลือกสถานที่สำหรับยาน LCROSS เพื่อโจมตีดวงจันทร์ หลังการทดลองเมื่อวันที่ 13 พฤศจิกายน พ.ศ. 2552 NASA ได้ประกาศการค้นพบน้ำในรูปของน้ำแข็งในปล่องภูเขาไฟ Cabeus ใกล้ขั้วโลกใต้

ตามที่ผู้จัดการโครงการ Anthony Colapret กล่าวว่าน้ำบนดวงจันทร์อาจปรากฏได้จากหลายแหล่ง: เนื่องจากการทำงานร่วมกันของโปรตอนของลมสุริยะกับออกซิเจนในดินของดวงจันทร์ซึ่งนำมาจากดาวเคราะห์น้อยหรือดาวหางหรือเมฆระหว่างกาแลกติก

ตามข้อมูลที่ส่งโดยเรดาร์ Mini-SARซึ่งติดตั้งบนยานสำรวจดวงจันทร์จันทรายาน-1 ของอินเดีย พบน้ำรวมอย่างน้อย 600 ล้านตันในบริเวณขั้วโลกเหนือ ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในรูปของก้อนน้ำแข็งที่วางอยู่ใต้หลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ พบน้ำในปล่องภูเขาไฟมากกว่า 40 แห่ง มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 2 ถึง 15 กม. ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ไม่มีข้อสงสัยอีกต่อไปว่าน้ำแข็งที่พบคือน้ำแข็ง 

ดาวศุกร์

ก่อนที่ยานอวกาศจะลงจอดพื้นผิวของดาวศุกร์มีการตั้งสมมติฐานว่าอาจมีมหาสมุทรอยู่บนพื้นผิวของมัน แต่เมื่อปรากฎว่าดาวศุกร์ร้อนเกินไปสำหรับสิ่งนั้น ในขณะเดียวกันก็พบไอน้ำจำนวนเล็กน้อยในบรรยากาศของดาวศุกร์

ณ จุดนี้มีเหตุผลที่ดีเชื่อว่ามีน้ำอยู่บนดาวศุกร์ในอดีต ความคิดเห็นของนักวิทยาศาสตร์แตกต่างกันเพียงเกี่ยวกับสถานะที่อยู่บนดาวศุกร์เท่านั้น ดังนั้น David Grinspoon จากพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์และธรรมชาติแห่งชาติในโคโลราโด และ George Hashimoto จากมหาวิทยาลัยโกเบจึงเชื่อว่าน้ำบนดาวศุกร์มีสถานะเป็นของเหลวในรูปของมหาสมุทร

พวกเขาใช้ข้อสรุปเกี่ยวกับสัญญาณทางอ้อมการมีอยู่ของหินแกรนิตบนดาวศุกร์ซึ่งสามารถก่อตัวได้เฉพาะเมื่อมีน้ำอยู่มาก อย่างไรก็ตามสมมติฐานของการปะทุของภูเขาไฟบนโลกเมื่อประมาณ 500 ล้านปีก่อนซึ่งทำให้พื้นผิวของดาวเคราะห์เปลี่ยนแปลงไปอย่างสิ้นเชิงทำให้ยากที่จะตรวจสอบข้อมูลเกี่ยวกับการมีอยู่ของมหาสมุทรน้ำบนพื้นผิวดาวศุกร์ในอดีต คำตอบสามารถหาได้จากตัวอย่างดินของดาวศุกร์

Eric Chassefier จากมหาวิทยาลัย Paris-Sud(Université Paris-Sud) และโคลิน วิลสัน จากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด เชื่อว่าน้ำบนดาวศุกร์ไม่เคยมีอยู่ในรูปของเหลว แต่กักเก็บอยู่ในบรรยากาศของดาวศุกร์ในปริมาณที่มากกว่ามาก ในปี พ.ศ. 2552 ยานสำรวจวีนัสเอ็กซ์เพรสได้ให้หลักฐานว่าถึงกำหนดนั้น จากการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ น้ำปริมาณมากได้สูญหายจากชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ไปสู่อวกาศ

นี่คือลักษณะของดาวศุกร์และชีวมณฑล (อ้างอิงจาก Dane Ballard)

ดาวอังคาร

การสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ตั้งแต่กาลิเลโอเปิดโอกาสให้นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่ามีน้ำเหลวและสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร เมื่อปริมาณข้อมูลบนโลกเพิ่มขึ้นปรากฎว่าน้ำในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารมีปริมาณน้ำน้อยมากและมีคำอธิบายเกี่ยวกับปรากฏการณ์ของช่องบนดาวอังคาร

ก่อนหน้านี้เชื่อกันว่าก่อนที่ดาวอังคารจะเหือดแห้งเป็นเหมือนโลกมากกว่า การค้นพบหลุมอุกกาบาตบนพื้นผิวโลกทำให้มุมมองนี้สั่นคลอน แต่การค้นพบในภายหลังแสดงให้เห็นว่าบางทีอาจมีน้ำเหลวอยู่บนพื้นผิวดาวอังคาร

มีสมมติฐานเกี่ยวกับการดำรงอยู่ในอดีตของมหาสมุทรดาวอังคารที่ปกคลุมไปด้วยน้ำแข็ง

มีหลักฐานทั้งทางตรงและทางอ้อมมากมายที่บ่งชี้ว่ามีน้ำอยู่บนพื้นผิวดาวอังคารหรือในส่วนลึกในอดีต

1. มีการระบุประมาณ 120 ชิ้นบนพื้นผิวดาวอังคารพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่แสดงสัญญาณของการพังทลายซึ่งมักเกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของน้ำของเหลว พื้นที่เหล่านี้ส่วนใหญ่อยู่ในละติจูดกลางและสูง โดยส่วนใหญ่อยู่ในซีกโลกใต้ นี่เป็นพื้นที่สามเหลี่ยมปากแม่น้ำแห้งในปล่องภูเขาไฟเอเบอร์สวาลเดเป็นหลัก นอกจากนี้ พื้นที่อื่นๆ ของพื้นผิวดาวอังคาร เช่น Northern Great Plain และที่ราบ Hellas และ Argyres ก็สามารถนำมาประกอบกับพื้นที่เหล่านี้ได้
2. รถแลนด์โรเวอร์แห่งโอกาสตรวจจับฮีมาไทต์ซึ่งเป็นแร่ธาตุที่ไม่สามารถก่อตัวได้ในกรณีที่ไม่มีน้ำ
3. การตรวจจับโดยรถแลนด์โรเวอร์ "โอกาส" ของภูเขาโผล่ขึ้นมาเหนือ El Capitan การวิเคราะห์ทางเคมีของหินชั้นแสดงให้เห็นถึงเนื้อหาของแร่ธาตุและเกลือในนั้นซึ่งภายใต้สภาพพื้นดินจะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่อบอุ่นชื้น สันนิษฐานว่าหินก้อนนี้เคยอยู่ที่ก้นทะเลอังคาร
4. การตรวจจับโดยยานสำรวจโอกาสของหิน Esperance-6 (Esperance 6) อันเป็นผลมาจากการศึกษาซึ่งข้อสรุปว่าเมื่อหลายพันล้านปีก่อนหินก้อนนี้อยู่ในกระแสน้ำ นอกจากนี้น้ำนี้ยังสดและเหมาะสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตในนั้น

คำถามยังคงอยู่ที่ว่าน้ำเหลวส่วนใหญ่จากพื้นผิวดาวอังคารไปอยู่ที่ไหน

นี่คือลักษณะของดาวอังคารหากมีมหาสมุทร

น้ำนอกระบบสุริยะ

ส่วนใหญ่มากกว่า 450 ที่ถูกค้นพบระบบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะแตกต่างจากระบบของเรามาก ซึ่งทำให้เราสามารถพิจารณาว่าระบบสุริยะของเราอยู่ในประเภทที่หายากได้ เป้าหมายของการวิจัยสมัยใหม่คือการค้นพบดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกในเขตเอื้ออาศัยได้ของระบบดาวเคราะห์ของมัน (โซนโกลดิล็อคส์)

นอกจากนี้มหาสมุทรยังสามารถตั้งอยู่บนพื้นที่ขนาดใหญ่ได้(ขนาดเท่าโลก) ดาวเทียมของดาวเคราะห์ยักษ์ แม้ว่าการดำรงอยู่ของดาวเทียมขนาดใหญ่ดังกล่าวยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ แต่กล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์ก็ไวพอที่จะตรวจจับพวกมันได้ เชื่อกันว่าดาวเคราะห์หินที่มีน้ำอยู่แพร่หลายไปทั่วทางช้างเผือก

น้ำมาจากไหน?

• ระเบิดครั้งใหญ่

ไฮโดรเจนเกือบจะแก่เท่าจักรวาล:อะตอมของมันปรากฏขึ้นทันทีที่อุณหภูมิของจักรวาลแรกเกิดลดลงมากจนมีโปรตอนและอิเล็กตรอนอยู่ ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในจักรวาลเป็นเวลา 14.5 พันล้านปีทั้งในมวลและจำนวนอะตอม เมฆก๊าซซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจนเติมเต็มพื้นที่ทั้งหมด

• ดาวดวงแรก

อันเป็นผลมาจากการล่มสลายของเมฆไฮโดรเจนและฮีเลียมดาวดวงแรกปรากฏขึ้นซึ่งภายในนั้นเริ่มมีการหลอมรวมของเทอร์โมนิวเคลียร์และมีองค์ประกอบใหม่รวมทั้งออกซิเจน ออกซิเจนและไฮโดรเจนให้น้ำ โมเลกุลแรกของมันอาจก่อตัวขึ้นทันทีหลังจากการปรากฏตัวของดาวดวงแรกเมื่อ 12.7 พันล้านปีก่อน ในรูปของก๊าซที่มีการกระจายตัวสูงมันจะเติมพื้นที่ระหว่างดวงดาวทำให้เย็นลงและทำให้ดาวดวงใหม่เข้ามาใกล้มากขึ้น

• รอบดวงดาว

น้ำที่มีอยู่ในเมฆที่ให้กำเนิดดาวก๊าซผ่านเข้าไปในสสารของดิสก์ต้นแบบและวัตถุที่เกิดขึ้นจากมัน - ดาวเคราะห์และดาวเคราะห์น้อย ในตอนท้ายของชีวิตดาวฤกษ์ที่มีมวลมากที่สุดจะระเบิดออกเป็นซูเปอร์โนวาโดยทิ้งเนบิวล่าที่ดาวดวงใหม่ระเบิด

น้ำเคลื่อนที่ระหว่างวัตถุท้องฟ้าอย่างไร

สมมติฐานใหม่เชื่อมโยงการปรากฏตัวของน้ำบนดวงจันทร์กับการกระทำของ "ลมโลก" ซึ่งเป็นกระแสของอนุภาคที่มาจากสนามแม่เหล็กของโลกของเรา

น้ำสามารถปรากฏบนดวงจันทร์ได้โดยตรงตามสมมติฐานใหม่ที่มีแนวโน้มโปรตอนลมสุริยะมาถึงพื้นผิวซึ่งไม่ได้รับการปกป้องจากบรรยากาศหรือสนามแม่เหล็กเช่นโลกของเรา ที่นี่พวกมันทำปฏิกิริยากับออกไซด์ในองค์ประกอบของแร่ธาตุสร้างโมเลกุลของน้ำใหม่และเติมความชื้นที่ระเหยออกสู่อวกาศอย่างต่อเนื่อง

จากนั้นในช่วงที่ดวงจันทร์เป็นช่วงสั้น ๆที่กำบังจากลมสุริยะปริมาณน้ำบนพื้นผิวควรลดลง การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์คาดการณ์ว่าในช่วงสองสามวันรอบดวงจันทร์เต็มดวงเมื่อดาวเทียมเคลื่อนผ่าน "หาง" ที่ยาวและยาวของสนามแม่เหล็กโลกปริมาณน้ำจะลดลงอย่างเห็นได้ชัดที่ละติจูดสูง

กระบวนการนี้ได้รับการตรวจสอบโดยผู้เขียนบทความใหม่ด้วยความช่วยเหลือของข้อมูลที่เก็บรวบรวมโดยยานสำรวจดวงจันทร์ Kaguya ของญี่ปุ่นพวกเขาได้บันทึกการเปลี่ยนแปลงการไหลของลมสุริยะ "ล้าง" ดาวเทียม และการสังเกตของอุปกรณ์อินเดีย Chandrayaan-1 ช่วยในการประเมินการกระจายของน้ำในบริเวณรอบขั้ว อย่างไรก็ตามผลลัพธ์ที่ได้กลับเป็นสิ่งที่ไม่คาดคิด: ไม่มีการเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ำแข็งอย่างมีนัยสำคัญเกิดขึ้นในวันที่กำหนด

ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงตั้งสมมติฐานอีกอย่างหนึ่งต้นกำเนิดของน้ำบนดวงจันทร์ไม่เกี่ยวข้องกับผลกระทบของลมสุริยะ ความจริงก็คือสนามแม่เหล็กของโลกยังสามารถควบคุมโปรตอนและรดน้ำพื้นผิวดวงจันทร์โดยมีอนุภาคไม่น้อยไปกว่าลมสุริยะแม้ว่าจะไม่ได้เร่งมากนัก กระแสน้ำมีทั้งโปรตอนและออกซิเจนไอออนจากชั้นบนของบรรยากาศโลก “ ลมโลก” นี้อาจเพียงพอที่จะก่อตัวเป็นโมเลกุลของน้ำใหม่บนดวงจันทร์

นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะสำรวจดวงจันทร์ต่อไปด้วยเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อค้นหาพื้นที่ที่ดีกว่าสำหรับการสำรวจดาวเทียมในอนาคตและการขุด

อ่านเพิ่มเติม

พบหลุมดำรูปแบบใหม่ที่ไม่เข้ากับทฤษฎีสัมพัทธภาพ

การทำแท้งกับวิทยาศาสตร์: จะเกิดอะไรขึ้นกับเด็กที่จะคลอด

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาทดแทนทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะไรคือสาระสำคัญของ "ทฤษฎีของทุกสิ่ง"?