Hvor almindeligt er vand i universet?

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Vandet i dit glas er det ældste, du nogensinde har set i dit liv; de fleste af dens molekyler er ældre end solen selv. Det dukkede op kort efter, at de første stjerner lyste op, og siden da er det kosmiske hav blevet drevet af deres termonukleare ovne. Som en gave fra de gamle stjerner fik Jorden Verdenshavet, og de tilstødende planeter og satellitter - gletsjere, underjordiske søer og globale oceaner i solsystemet.

1. Big Bang

Brint er næsten lige så gammelt som universet selv: dets atomer dukkede op, så snart temperaturen i det nyfødte univers faldt så meget, at protoner og elektroner kunne eksistere. Siden da har brint været det mest udbredte grundstof i universet i 14,5 milliarder år, både i masse og i antal atomer. Skyer af gas, for det meste brint, fylder hele rummet.

I 2011 opdagede astronomer en ung, sollignende stjerne i stjernebilledet Perseus, der spyede hele fontæner af vand ud.

Accelererende i stjernens kraftige magnetfelt undslap H20-molekylerne med en hastighed på 80 gange hastigheden af en maskingeværkugle fra stjernens indre og forvandlede sig til vanddråber. Sandsynligvis er sådanne udstødninger af unge stjerner en af kilderne til stof, herunder vand, i det interstellare rum.

2. Første stjerner

Som et resultat af gravitationssammenbrud af skyer af brint og helium dukkede de første stjerner op, inde i hvilke termonuklear fusion begyndte og nye grundstoffer blev dannet, herunder ilt.

Ilt og brint gav vand; dets første molekyler kunne være dannet umiddelbart efter de første stjerners fremkomst - for 12, 7 milliarder år siden. I form af meget spredt gas fylder den det interstellare rum, køler det ned og bringer dermed nye stjerner tættere på.

I 2011 fandt astronomer det største rumreservoir af vand. Det blev opdaget i nærheden af et enormt og gammelt sort hul 12 milliarder lysår fra Jorden; der ville være vand nok til at fylde jordens oceaner 140 billioner gange!

Men astronomer var ikke mere interesserede i mængden af vand, men i dets alder: Afstanden til skyen indikerer trods alt, at den eksisterede, da universets alder var en tiendedel af nutiden. Det betyder, at selv dengang fyldte vandet en del af det interstellare rum.

3. Omkring stjernerne

Vandet, der var til stede i gasskyen, der fødte stjernen, passerer ind i materialet på den protoplanetariske skive og objekter, der dannes fra den - planeter og asteroider. I slutningen af deres liv eksploderer de mest massive stjerner til supernovaer og efterlader tåger, hvori nye stjerner eksploderer.

Vand i solsystemet

Forskere mener, at der er to reservoirer til vand på Jorden. 1. På overfladen: damp, væske, is. Oceaner, have, gletsjere, floder, søer, atmosfærisk fugt, grundvand, vand i levende celler.

Oprindelse: vand fra kometer og asteroider, der bombarderede Jorden for 4, 1-3, 8 milliarder år siden. 2. Mellem over- og underkåbe. Vand i en bundet form i sammensætningen af mineraler. Oprindelse: vand fra en protosolar sky af interstellar gas, eller, ifølge en anden version, vand fra en protosolar tåge skabt af en supernovaeksplosion.

I 2011 opdagede amerikanske geologer i en diamant kastet til overfladen under udbruddet af en brasiliansk vulkan, et ringwooditmineral med et højt vandindhold.

Det blev dannet i mere end 600 km dybde under jorden, og mineralvandet var til stede i den magma, der gav anledning til den. Og i 2015 kom en anden gruppe geologer, der stolede på seismiske data, til den konklusion, at der er meget vand på denne dybde - lige så meget som i Verdenshavet på overfladen, hvis ikke mere.

Men hvis man ser bredere, så lånte solsystemets kometer og asteroider deres vand fra protosolskyen af kosmisk gas, hvilket betyder, at jordens oceaner og vandet spredt i magmaen har én gammel kilde.

• Mars:polare iskapper, sæsonbestemte vandløb, en sø med salt flydende vand med en diameter på omkring 20 km i en dybde på omkring 1,5 km.
• Asteroidebælte: vand er sandsynligvis til stede på asteroidebæltets C-klasse-asteroider, såvel som Kuiperbæltet og små grupper af asteroider (inklusive den terrestriske gruppe) i bundet form. Tilstedeværelsen af hydroxylgrupper i mineralerne i asteroiden Bennu er blevet bekræftet, hvilket tyder på, at mineralerne engang kom i kontakt med flydende vand.
• Jupiters måner. Europa: et hav af flydende vand under et lag is eller tyktflydende og mobil is under et lag af fast is.
• Ganymedes: måske ikke ét subglacialt hav, men flere lag af is og saltvand.
• Callisto: hav under 10 kilometer is.
• Saturns måner. Mimas: rotationens ejendommeligheder kan forklares ved eksistensen af det subglaciale hav eller den uregelmæssige (aflange) form af kernen.
• Enceladus: istykkelse fra 10 til 40 km. Gejsere strømmer gennem sprækker i isen. Under isen er et salt flydende hav.
• Titanium: meget salt hav 50 km under overfladen, eller salt is, der strækker sig til satellittens stenede kerne.
• Neptuns måner. Triton: vand og nitrogen is og nitrogen gejsere på overfladen. Der er formentlig store mængder flydende ammoniak i vand under isen.
• Pluto: Et flydende hav under fast nitrogen, metan og kuloxider kunne forklare dværgplanetens orbitale anomalier.