Què tan freqüent és l'aigua a l'univers?

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

L'aigua del teu got és la més antiga que has vist a la teva vida; la majoria de les seves molècules són més antigues que el mateix sol. Va aparèixer poc després que s'il·luminessin les primeres estrelles, i des de llavors l'oceà còsmic ha estat alimentat pels seus forns termonuclears. Com a regal de les estrelles antigues, la Terra va obtenir l'oceà mundial i els planetes i satèl·lits veïns: glaceres, llacs subterranis i oceans globals del sistema solar.

1. Big Bang

L'hidrogen és gairebé tan antic com el propi Univers: els seus àtoms van aparèixer tan bon punt la temperatura de l'Univers nounat va baixar tant que podien existir protons i electrons. Des de llavors, l'hidrogen ha estat l'element més estès de l'Univers durant 14.500 milions d'anys, tant en massa com en nombre d'àtoms. Núvols de gas, majoritàriament hidrogen, omplen tot l'espai.

L'any 2011, els astrònoms van descobrir una estrella jove, semblant al sol, a la constel·lació de Perseu, arrossegant fonts senceres d'aigua.

Accelerant en el poderós camp magnètic de l'estrella, les molècules d'H20 a una velocitat 80 vegades la velocitat d'una bala de metralladora van escapar de l'interior de l'estrella i, en refredar-se, es van convertir en gotes d'aigua. Probablement, aquestes ejeccions d'estrelles joves són una de les fonts de matèria, inclosa l'aigua, a l'espai interestel·lar.

2. Primeres estrelles

Com a conseqüència de l'enfonsament gravitatori dels núvols d'hidrogen i heli, van aparèixer les primeres estrelles, a l'interior de les quals va començar la fusió termonuclear i es van formar nous elements, entre ells l'oxigen.

L'oxigen i l'hidrogen donaven aigua; les seves primeres molècules es podrien haver format immediatament després de l'aparició de les primeres estrelles - fa 12, 7 mil milions d'anys. En forma de gas molt dispers, omple l'espai interestel·lar, el refreda i apropa així noves estrelles.

L'any 2011, els astrònoms van trobar el dipòsit espacial més gran d'aigua. Va ser descobert a les proximitats d'un enorme i antic forat negre a 12.000 milions d'anys llum de la Terra; hi hauria prou aigua per omplir els oceans de la terra 140 bilions de vegades!

Però els astrònoms estaven més interessats no en la quantitat d'aigua, sinó en la seva edat: després de tot, la distància al núvol indica que existia quan l'edat de l'univers era una desena part de l'actual. Això vol dir que fins i tot llavors l'aigua va omplir part de l'espai interestel·lar.

3. Al voltant de les estrelles

L'aigua que estava present al núvol de gas que va donar a llum a l'estrella passa al material del disc protoplanetari i als objectes que se'n formen: planetes i asteroides. Al final de les seves vides, les estrelles més massives exploten en supernoves, deixant enrere nebuloses en les quals exploten noves estrelles.

Aigua al sistema solar

Els científics creuen que a la Terra hi ha dos dipòsits d'aigua. 1. A la superfície: vapor, líquid, gel. Oceans, mars, glaceres, rius, llacs, humitat atmosfèrica, aigües subterrànies, aigua de les cèl·lules vives.

Origen: aigua de cometes i asteroides que van bombardejar la Terra fa 4, 1-3, 8 mil milions d'anys. 2. Entre la bata superior i la inferior. Aigua en forma lligada en la composició dels minerals. Origen: aigua d'un núvol protosolar de gas interestel·lar, o, segons una altra versió, aigua d'una nebulosa protosolar creada per l'explosió d'una supernova.

L'any 2011, geòlegs nord-americans van descobrir en un diamant llançat a la superfície durant l'erupció d'un volcà brasiler, un mineral ringwoodite amb un alt contingut d'aigua.

Es va formar a més de 600 km de profunditat sota terra, i l'aigua mineral estava present en el magma que la va originar. I el 2015, un altre grup de geòlegs, basant-se en dades sísmiques, va arribar a la conclusió que hi ha molta aigua a aquesta profunditat, tant com a l'oceà mundial a la superfície, si no més.

Tanmateix, si mireu més ampliament, els cometes i els asteroides del sistema solar van prendre en préstec la seva aigua del núvol protosolar de gas còsmic, la qual cosa significa que els oceans de la Terra i l'aigua dispersa en el magma tenen una font antiga.

• Mart:casquets polars, rierols estacionals, un llac d'aigua líquida salada d'uns 20 km de diàmetre a una profunditat d'uns 1,5 km.
• Cinturó d'asteroides: Probablement l'aigua està present als asteroides de classe C del cinturó d'asteroides, així com al cinturó de Kuiper i petits grups d'asteroides (incloent el grup terrestre) en forma lligada. S'ha confirmat la presència de grups hidroxil en els minerals de l'asteroide Bennu, fet que suggereix que els minerals van entrar en contacte una vegada amb aigua líquida.
• Llunes de Júpiter. Europa: un oceà d'aigua líquida sota una capa de gel o gel viscós i mòbil sota una capa de gel sòlid.
• Ganímedes: potser no un oceà subglacial, sinó diverses capes de gel i aigua salada.
• Calisto: oceà a menys de 10 quilòmetres de gel.
• Llunes de Saturn. Mimas: les peculiaritats de la rotació es poden explicar per l'existència de l'oceà subglacial o per la forma irregular (allargada) del nucli.
• Encèlade: gruix del gel de 10 a 40 km. Els guèisers brollen per les esquerdes del gel. Sota el gel hi ha un oceà líquid salat.
• Titani: oceà molt salat a 50 km sota la superfície, o gel salat que s'estén fins al nucli rocós del satèl·lit.
• Llunes de Neptú. Tritó: aigua i gel de nitrogen i guèisers de nitrogen a la superfície. Probablement hi hagi grans volums d'amoníac líquid a l'aigua sota el gel.
• Plutó: Un oceà líquid sota nitrogen sòlid, metà i òxids de carboni podria explicar les anomalies orbitals del planeta nan.