Quanto è comune l'acqua nell'universo?

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

L'acqua nel tuo bicchiere è la più antica che tu abbia mai visto in vita tua; la maggior parte delle sue molecole sono più antiche del sole stesso. È apparso poco dopo l'accensione delle prime stelle e da allora l'oceano cosmico è stato alimentato dalle loro fornaci termonucleari. Come dono delle antiche stelle, la Terra ha ricevuto l'Oceano Mondiale e i pianeti e i satelliti vicini: ghiacciai, laghi sotterranei e oceani globali del sistema solare.

1. Big Bang

L'idrogeno è vecchio quasi quanto l'Universo stesso: i suoi atomi sono comparsi non appena la temperatura dell'Universo appena nato è scesa così tanto che potrebbero esistere protoni ed elettroni. Da allora, l'idrogeno è stato l'elemento più diffuso nell'Universo per 14,5 miliardi di anni, sia in massa che in numero di atomi. Nuvole di gas, principalmente idrogeno, riempiono l'intero spazio.

Nel 2011, gli astronomi hanno scoperto una giovane stella simile al sole nella costellazione del Perseo, che erutta intere fontane d'acqua.

Accelerando nel potente campo magnetico della stella, le molecole di H20 a una velocità 80 volte superiore a quella di un proiettile di mitragliatrice sono fuggite dall'interno della stella e, raffreddandosi, si sono trasformate in goccioline d'acqua. Probabilmente, tali espulsioni di giovani stelle sono una delle fonti di materia, inclusa l'acqua, nello spazio interstellare.

2. Prime stelle

Come risultato del collasso gravitazionale delle nubi di idrogeno ed elio, apparvero le prime stelle, all'interno delle quali iniziò la fusione termonucleare e si formarono nuovi elementi, incluso l'ossigeno.

L'ossigeno e l'idrogeno davano acqua; le sue prime molecole potrebbero essersi formate subito dopo la comparsa delle prime stelle - 12,7 miliardi di anni fa. Sotto forma di gas altamente disperso, riempie lo spazio interstellare, raffreddandolo e avvicinando così nuove stelle.

Nel 2011, gli astronomi hanno scoperto il più grande serbatoio d'acqua spaziale. È stato scoperto nelle vicinanze di un enorme e antico buco nero a 12 miliardi di anni luce dalla Terra; ci sarebbe abbastanza acqua per riempire gli oceani della terra 140 trilioni di volte!

Ma gli astronomi erano più interessati non alla quantità di acqua, ma alla sua età: dopotutto, la distanza dalla nuvola indica che esisteva quando l'età dell'universo era un decimo di quella attuale. Ciò significa che anche allora l'acqua riempiva parte dello spazio interstellare.

3. Intorno alle stelle

L'acqua che era presente nella nube di gas che ha dato vita alla stella passa nel materiale del disco protoplanetario e negli oggetti che si formano da esso: pianeti e asteroidi. Alla fine della loro vita, le stelle più massicce esplodono in supernova, lasciando dietro di sé nebulose in cui esplodono nuove stelle.

Acqua nel sistema solare

Gli scienziati ritengono che ci siano due serbatoi per l'acqua sulla Terra. 1. In superficie: vapore, liquido, ghiaccio. Oceani, mari, ghiacciai, fiumi, laghi, umidità atmosferica, acque sotterranee, acqua nelle cellule viventi.

Origine: acqua di comete e asteroidi che hanno bombardato la Terra 4, 1-3, 8 miliardi di anni fa. 2. Tra le vesti superiore e inferiore. Acqua in forma legata nella composizione dei minerali. Origine: acqua di una nube protosolare di gas interstellare, o, secondo un'altra versione, acqua di una nebulosa protosolare creata dall'esplosione di una supernova.

Nel 2011, i geologi americani hanno scoperto in un diamante lanciato in superficie durante l'eruzione di un vulcano brasiliano, un minerale di ringwoodite con un alto contenuto di acqua.

Si è formato ad una profondità di oltre 600 km nel sottosuolo, e l'acqua minerale era presente nel magma che l'ha originata. E nel 2015, un altro gruppo di geologi, basandosi sui dati sismici, è giunto alla conclusione che a questa profondità c'è molta acqua, tanto quanto nell'Oceano Mondiale in superficie, se non di più.

Tuttavia, se guardi più in generale, le comete e gli asteroidi del sistema solare hanno preso in prestito la loro acqua dalla nube protosolare di gas cosmico, il che significa che gli oceani della Terra e l'acqua sparsa nel magma hanno un'antica fonte.

• Marte:calotte polari, torrenti stagionali, un lago di acqua liquida salata del diametro di circa 20 km ad una profondità di circa 1,5 km.
• Fascia di asteroidi: l'acqua è probabilmente presente sugli asteroidi di classe C della fascia di asteroidi, così come sulla fascia di Kuiper e su piccoli gruppi di asteroidi (incluso il gruppo terrestre) in forma legata. È stata confermata la presenza di gruppi idrossilici nei minerali dell'asteroide Bennu, il che suggerisce che i minerali una volta entrassero in contatto con l'acqua liquida.
• Lune di Giove. Europa: un oceano di acqua liquida sotto uno strato di ghiaccio o ghiaccio viscoso e mobile sotto uno strato di ghiaccio solido.
• Ganimede: forse non un oceano subglaciale, ma diversi strati di ghiaccio e acqua salata.
• Callisto: oceano sotto 10 chilometri di ghiaccio.
• Lune di Saturno. Mimas: le peculiarità della rotazione possono essere spiegate dall'esistenza dell'oceano subglaciale o dalla forma irregolare (allungata) del nucleo.
• Encelado: spessore del ghiaccio da 10 a 40 km. I geyser sgorgano dalle fessure del ghiaccio. Sotto il ghiaccio c'è un oceano liquido salato.
• Titanio: oceano molto salato a 50 km sotto la superficie o ghiaccio salato che si estende fino al nucleo roccioso del satellite.
• Lune di Nettuno. Tritone: acqua e ghiaccio di azoto e geyser di azoto sulla superficie. Ci sono probabilmente grandi volumi di ammoniaca liquida nell'acqua sotto il ghiaccio.
• Plutone: Un oceano liquido sotto azoto solido, metano e ossidi di carbonio potrebbe spiegare le anomalie orbitali del pianeta nano.