Wie verbreitet ist Wasser im Universum?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Das Wasser in Ihrem Glas ist das älteste, das Sie je in Ihrem Leben gesehen haben; die meisten seiner Moleküle sind älter als die Sonne selbst. Es erschien kurz nach dem Aufleuchten der ersten Sterne, und seitdem wird der kosmische Ozean von ihren thermonuklearen Öfen angetrieben. Als Geschenk der alten Sterne bekam die Erde den Weltozean und die benachbarten Planeten und Satelliten - Gletscher, unterirdische Seen und globale Ozeane des Sonnensystems.

1. Urknall

Wasserstoff ist fast so alt wie das Universum selbst: Seine Atome erschienen, sobald die Temperatur des neugeborenen Universums so stark sank, dass Protonen und Elektronen existieren konnten. Seitdem ist Wasserstoff seit 14,5 Milliarden Jahren das am weitesten verbreitete Element des Universums, sowohl in der Masse als auch in der Anzahl der Atome. Gaswolken, meist Wasserstoff, füllen den gesamten Raum.

2011 entdeckten Astronomen im Sternbild Perseus einen jungen, sonnenähnlichen Stern, der ganze Wasserfontänen spuckte.

Die H20-Moleküle beschleunigten sich im starken Magnetfeld des Sterns und entkamen mit einer Geschwindigkeit von 80 Mal der Geschwindigkeit einer Maschinengewehrkugel aus dem Inneren des Sterns und verwandelten sich beim Abkühlen in Wassertröpfchen. Wahrscheinlich sind solche Auswürfe junger Sterne eine der Quellen für Materie, einschließlich Wasser, im interstellaren Raum.

2. Erste Sterne

Als Folge des gravitativen Kollapses von Wasserstoff- und Heliumwolken erschienen die ersten Sterne, in denen die Kernfusion begann und neue Elemente, darunter Sauerstoff, entstanden.

Sauerstoff und Wasserstoff ergaben Wasser; seine ersten Moleküle könnten sich unmittelbar nach dem Erscheinen der ersten Sterne gebildet haben - vor 12, 7 Milliarden Jahren. Als hochdisperses Gas füllt es den interstellaren Raum aus, kühlt ihn ab und bringt so neue Sterne näher.

Im Jahr 2011 fanden Astronomen das größte Wasserreservoir im Weltraum. Es wurde in der Nähe eines riesigen und alten Schwarzen Lochs 12 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt entdeckt; es gäbe genug Wasser, um die Ozeane der Erde 140 Billionen Mal zu füllen!

Aber die Astronomen interessierten sich nicht mehr für die Wassermenge, sondern für ihr Alter: Immerhin weist die Entfernung zur Wolke darauf hin, dass sie existierte, als das Universum ein Zehntel der Gegenwart betrug. Das bedeutet, dass selbst dann das Wasser einen Teil des interstellaren Raums ausfüllte.

3. Um die Sterne

Das Wasser, das in der Gaswolke vorhanden war, aus der der Stern hervorging, gelangte in das Material der protoplanetaren Scheibe und der daraus gebildeten Objekte - Planeten und Asteroiden. Am Ende ihres Lebens explodieren die massereichsten Sterne zu Supernovae und hinterlassen Nebel, in denen neue Sterne explodieren.

Wasser im Sonnensystem

Wissenschaftler glauben, dass es auf der Erde zwei Reservoirs für Wasser gibt. 1. An der Oberfläche: Dampf, Flüssigkeit, Eis. Ozeane, Meere, Gletscher, Flüsse, Seen, Luftfeuchtigkeit, Grundwasser, Wasser in lebenden Zellen.

Herkunft: Wasser von Kometen und Asteroiden, die die Erde vor 4, 1-3, 8 Milliarden Jahren bombardierten. 2. Zwischen den oberen und unteren Roben. Wasser in gebundener Form in der Zusammensetzung von Mineralien. Herkunft: Wasser aus einer protosolaren Wolke interstellaren Gases oder, nach einer anderen Version, Wasser aus einem protosolaren Nebel, der durch eine Supernova-Explosion entstanden ist.

Im Jahr 2011 entdeckten amerikanische Geologen in einem Diamanten, der beim Ausbruch eines brasilianischen Vulkans an die Oberfläche geschleudert wurde, ein Ringwoodit-Mineral mit hohem Wassergehalt.

Es entstand in einer Tiefe von mehr als 600 km unter der Erde, und das Mineralwasser war in dem Magma vorhanden, das ihn hervorbrachte. Und 2015 kam eine weitere Gruppe von Geologen anhand seismischer Daten zu dem Schluss, dass es in dieser Tiefe viel Wasser gibt – so viel wie im Weltmeer an der Oberfläche, wenn nicht sogar mehr.

Wenn man jedoch breiter betrachtet, haben die Kometen und Asteroiden des Sonnensystems ihr Wasser von der protosolaren Wolke aus kosmischem Gas geborgt, was bedeutet, dass die Ozeane der Erde und das im Magma verstreute Wasser eine uralte Quelle haben.

• Mars:polare Eiskappen, saisonale Bäche, ein See aus salzigem flüssigem Wasser mit einem Durchmesser von etwa 20 km in einer Tiefe von etwa 1,5 km.
• Asteroidengürtel: Wasser ist wahrscheinlich auf den Asteroiden der C-Klasse des Asteroidengürtels sowie des Kuipergürtels und kleinen Gruppen von Asteroiden (einschließlich der terrestrischen Gruppe) in gebundener Form vorhanden. Das Vorhandensein von Hydroxylgruppen in den Mineralien des Asteroiden Bennu wurde bestätigt, was darauf hindeutet, dass die Mineralien einst mit flüssigem Wasser in Kontakt kamen.
• Monde des Jupiter. Europa: ein Ozean aus flüssigem Wasser unter einer Eisschicht oder zähflüssigem und beweglichem Eis unter einer festen Eisschicht.
• Ganymed: vielleicht nicht ein subglazialer Ozean, sondern mehrere Schichten aus Eis und Salzwasser.
• Kallisto: Ozean unter 10 Kilometer Eis.
• Monde des Saturn. Mimas: die Besonderheiten der Rotation können durch die Existenz des subglazialen Ozeans oder die unregelmäßige (längliche) Form des Kerns erklärt werden.
• Enceladus: Eisdicke von 10 bis 40 km. Geysire sprudeln durch Risse im Eis. Unter dem Eis befindet sich ein salziger flüssiger Ozean.
• Titan: sehr salziger Ozean 50 km unter der Oberfläche oder salziges Eis, das sich bis zum felsigen Kern des Satelliten erstreckt.
• Monde von Neptun. Triton: Wasser und Stickstoffeis und Stickstoffgeysire an der Oberfläche. Unter dem Eis befinden sich wahrscheinlich große Mengen flüssigen Ammoniaks im Wasser.
• Pluto: Ein flüssiger Ozean unter festem Stickstoff, Methan und Kohlenstoffoxiden könnte die Bahnanomalien des Zwergplaneten erklären.