Вода є не тільки на Землі, але і на інших планетах. Як вона туди потрапила?

неземна вода

Вода поза планети Земля або хоча б сліди її існування в минулому є об'єктами

сильного наукового інтересу, так як припускають існування позаземного життя.

Земля, 71% поверхні якої покрито водними океанами, є на даний момент єдиною відомою в Сонячній системі планетою, що містить воду в рідкому стані.

Є наукові дані, що на деякихсупутниках планет-гігантів (Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна) вода може перебувати під товстою корою льоду, що покриває небесне тіло. Однак однозначних доказів наявності рідкої води в Сонячній системі, крім як на Землі, на даний момент немає.

Океани і вода можуть бути в інших зорянихсистемах та / або на їх планетах та інших небесних тілах на їх орбіті. Наприклад, водяна пара був виявлений в 2007 році в протопланетному диску в 1 а. е. від молодої зірки MWC 480.

Раніше вважалося, що водойми і канали з водоюможуть перебувати на поверхні Венери і Марса. З розвитком дозволу телескопів і появою інших методів спостереження ці дані були спростовані. Однак присутність води на Марсі в далекому минулому залишається темою для наукових дискусій.

Томас Голд в рамках гіпотези про Глибокої гарячої біосфери заявляв, що багато об'єктів Сонячної системи можуть містити підземні води.

Мікроскопічна фото конкреції гематиту розміром 1,3 см, зняте Opportunity 2 березня 2004 року, показує присутність в минулому рідкої води

місяць

Місячні моря, що представляють собою, як заразвідомо, величезні базальтові рівнини, раніше вважалися водоймами. Вперше деякі сумніви щодо водної природи місячних «морів» висловив Галілей в своєму «Діалозі про дві системи світу». З огляду на, що теорія гігантського зіткнення на даний момент є панівною серед теорій походження Місяця, можна зробити висновок, що на Місяці ніколи не було морів або океанів.

Спалах від зіткнення розгінного блоку «Центавр» зонда LCROSS з Місяцем

У липні 2008 року група американських геологів зІнституту Карнегі та Університету Брауна виявила в зразках ґрунту Місяця сліди води, у великій кількості виділялася з надр супутника на ранніх етапах його існування. Пізніше більша частина цієї води випарувалася в космос.

Російські вчені за допомогою створеного нимиприладу LEND, встановленого на зонді LRO, виявили ділянки Місяця, найбільш багаті воднем. На підставі цих даних НАСА обрало місце для проведення бомбардування Місяця зондом LCROSS. Після проведення експерименту, 13 листопада 2009 НАСА повідомило про виявлення в кратері Кабеус в районі південного полюса води у вигляді льоду.

На думку керівника проекту Ентоні Колапрет,вода на Місяці могла з'явитися з кількох джерел: через взаємодію протонів сонячного вітру з киснем в грунті Місяця, принесена астероїдами або кометами або міжгалактичними хмарами.

Згідно з даними, переданими радаром Mini-SAR,встановленим на індійському місячному апараті Чандраян-1, всього в регіоні північного полюса виявлено не менше 600 млн тонн води, велика частина якої знаходиться у вигляді крижаних брил, що покояться на дні місячних кратерів. Вода була виявлена ​​в більш ніж 40 кратерах, діаметр яких варіюється від 2 до 15 км. Зараз у вчених вже немає ніяких сумнівів в тому, що знайдений лід - це саме водний лід.

Венера

До того, як космічні апарати сіли наповерхню Венери, висловлювалися гіпотези, що на її поверхні можуть перебувати океани. Але, як з'ясувалося, для цього на Венері дуже жарко. У той же час в незначній кількості водяна пара виявлений в атмосфері Венери.

На даний момент є вагомі підставивважати, що в минулому на Венері існувала вода. Думки вчених розходяться лише в відношенні того, в якому стані вона перебувала на Венері. Так, Девід Грінспун з Національного музею науки і природи в Колорадо і Джордж Хасімото з Університету міста Кобе вважають, що вода на Венері існувала в рідкому стані в вигляді океанів.

Свої висновки вони засновують на непрямих ознакахіснування гранітів на Венері, які можуть утворитися лише при значному присутності води. Однак гіпотеза про спалах вулканічної активності на планеті близько 500 млн років тому, яка повністю змінила поверхню планети, ускладнює перевірку даних про існування океану води на поверхні Венери в минулому. Відповідь міг би дати зразок грунту Венери.

Ерік Шасефьер з Університету Париж-Південь(Université Paris-Sud) і Колін Вілсон з Оксфордського університету вважають, що вода на Венері ніколи не існувала в рідкому вигляді, але містилася в набагато більшій кількості в атмосфері Венери. У 2009 році за допомогою зонда Venus Express були отримані докази того, що через сонячного випромінювання великий обсяг води було втрачено з атмосфери Венери в космос.

Так буде виглядати Венера з біосферою (за версією Дейна Балларда)

Марс

Телескопічні спостереження з часів Галілеядавали вченим можливість припускати, що на Марсі є рідка вода і життя. У міру зростання обсягу даних про планету виявилося, що води в атмосфері Марса міститься мізерно мала кількість, і було дано пояснення феномену марсіанських каналів.

Раніше вважалося, що до того, як Марс висох, вінбув більш схожим на Землю. Відкриття кратерів на поверхні планети похитнуло цю точку зору, але наступні відкриття показали, що, можливо, вода в рідкому стані була присутня на поверхні Марса.

Є гіпотеза про існування в минулому покритого льодом марсіанського океану.

Є ряд прямих і непрямих доказів присутності в минулому води на поверхні Марса або в його глибині.

  1. На поверхні Марса виявлено близько 120географічних областей, які мають ознаки ерозії, яка, швидше за все, протікала за участю рідкої води. Більшість цих областей в середніх і високих широтах, причому більша їх частина знаходиться в південній півкулі. Це перш за все дельта висохлої річки в кратері Еберсвальде. Крім того, до цих областей можна віднести інші ділянки поверхні Марса, такі як Велика північна рівнина і рівнини Еллада і Аргир.
  2. Виявлення марсоходом "Оппортьюніті" гематиту - мінералу, який не може утворитися під час відсутності води.
  3. Виявлення марсоходом "Оппортьюніті" гірськогооголення Ель-Капітан. Хімічний аналіз шаруватого каменю показав вміст в ньому мінералів і солей, які в земних умовах утворюються у вологому теплому середовищі. Передбачається, що колись цей камінь знаходився на дні марсіанського моря.
  4. Виявлення марсоходом "Оппортьюніті" каменя «Есперанс-6» (Esperance 6), В результаті дослідження якого був зробленийвисновок, що кілька мільярдів років тому цей камінь знаходився в потоці води. Причому ця вода була прісною і придатною для існування в ній живих організмів.

Залишається відкритим питання, куди пішла велика частина рідкої води з поверхні Марса.

Так міг би виглядати Марс, якби на ньому був океан

Вода за межами Сонячної системи

Більшість з більш ніж 450 виявленихпозасонячних планетних систем сильно відрізняються від нашої, що дозволяє вважати нашу Сонячну систему належить до рідкісного типу. Завданням сучасних досліджень є виявлення планети розміром із Землю в населеній зоні своєї планетної системи (зоні Золотоволоска).

Крім того, океани можуть перебувати і на великих(Розміром з Землю) супутниках планет-гігантів. Хоча сам по собі питання існування таких великих супутників є дискусійним, телескоп Кеплера володіє достатньою чутливістю, щоб виявити їх. Є думка, що кам'янисті планети, що містять воду, сильно поширені по всьому Чумацькому Шляху.

Звідки з'являється вода?

  • великий вибух

Водень майже так само старий, як сам Всесвіт:його атоми з'явилися, як тільки температура новонародженої Всесвіту впала настільки, що змогли існувати протони й електрони. З тих пір водень вже 14,5 млрд років залишається найпоширенішим елементом Всесвіту і по масі, і по числу атомів. Хмари газу, що складаються в основному з водню, заповнюють весь космос.

  • перші зірки

В результаті гравітаційного колапсу хмарводню і гелію з'явилися перші зірки, усередині яких почався термоядерний синтез і утворилися нові елементи, в тому числі кисень. Кисень і водень дали воду; перші її молекули могли сформуватися відразу після появи перших зірок - 12,7 млрд років тому. У формі дуже розсіяного газу вона заповнює міжзоряний простір, охолоджуючи його і таким чином наближаючи народження нових зірок.

  • навколо зірок

Вода, яка була присутня в яке породило зірку хмарігазу, переходить в речовину протопланетного диска і об'єктів, які формуються з нього, - планет і астероїдів. В кінці життя самі масивні зірки вибухають надновими, залишаючи після себе туманності, в яких спалахують нові зірки.

Як вода переміщається між небесними тілами?

Нова гіпотеза пов'язує наявність води на Місяці з дією «земного вітру» - потоку частинок, викинутих сюди магнітосферою нашої планети.

Вода може з'являтися і безпосередньо на Місяці.Згідно з однією з нових перспективних гіпотез, протони сонячного вітру досягають її поверхні, не захищеної ні атмосферою, ні магнітосферою, як наша Земля. Тут вони взаємодіють з оксидами в складі мінералів, утворюючи нові молекули води і постійно поповнюючи запас леткої в космос вологи.

Тоді в періоди, коли Місяць опиняється ненадовгоукрита від сонячного вітру, кількість води на її поверхні має зменшуватися. Комп'ютерне моделювання пророкує, що за кілька днів в районі повного місяця, коли супутник проходить крізь довгий витягнутий «хвіст» земної магнітосфери, вміст води на високих широтах має падати дуже помітно.

Цей процес розглянули автори нової статті.За допомогою даних, зібраних японським навколомісячному зондом Kaguya, вони реєстрували зміни в потоці сонячного вітру, «що омиває» супутник. А спостереження індійського апарату Chandrayaan-1 допомогли оцінити розподіл води в приполярних регіонах. Однак результати виявилися досить несподіваними: ніяких істотних змін в кількості льоду в належні дні не відбувається.

Тому вчені висувають іншу гіпотезупоходження води на Місяці, не пов'язану з ефектами сонячного вітру. Справа в тому, що магнітосфера Землі також здатна направляти протони і поливати місячну поверхню такою ж кількістю частинок, ніж сонячний вітер: хоча і далеко не так сильно прискореними. Потік містить і протони, і іони кисню з верхніх шарів земної атмосфери. Цього «земного вітру» може бути досить для утворення нових молекул води на Місяці.

Вчені планують продовжити свої дослідження Місяця за допомогою більш потужної техніки, щоб знайти найкращі регіони для майбутніх досліджень супутника, а також видобутку корисних копалин.

Читати далі

Знайдений новий вид чорної діри, який не вписується в теорію відносності

Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять

Вчені вивели заміну для теорії відносності. У чому суть «теорії всього»?