Su Nereden Gelir?

May 29 2019
Su bizi çevreliyor, gökten dökülüyor ve musluklardan akıyor ve yine de çoğumuz nereden geldiğini sormuyoruz. Cevap, gelgitler ve gök gürültüsü bulutlarından önce büyük patlamaya kadar uzanıyor.
Niagara Şelaleleri'nden aşağı akan suyun tam olarak nereden geldiğini hiç merak ettiniz mi? [email protected]/Getty Görseller

Su bizi çevreliyor, gökten düşüyor, nehir yataklarından aşağı akıyor, musluklardan akıyor ve yine de çoğumuz nereden geldiğini sormayı hiç bırakmadık. Cevap, gelen bir gelgitin veya yağmurla yoğun bir bulutun çok ötesine ve evrenin kökenlerine kadar uzanan karmaşık bir cevaptır .

Büyük patlamadan kısa bir süre sonra protonlar, nötronlar ve elektronlar 10 milyar derecelik ısıda toplandılar [kaynak: NASA ]. Dakikalar içinde, hidrojen ve ardından daha hafif elementler olarak bilinen helyum, nükleosentez adı verilen bir süreçte bu atomik yapı taşlarından şekil almıştı . (Lityumun da bir kamera hücresi vardı.) Daha ağır elementler, daha hafif elementlerin yıldızların içinde ve süpernovalar sırasında füzyona uğradığı zamana kadar ortaya çıkmadı. Zamanla yıldızlar, oksijen de dahil olmak üzere bu daha ağır elementleri, daha hafif elementlerle karıştıkları uzaya dalga dalga gönderdiler.

Elbette hidrojen ve oksijen moleküllerinin oluşumu ve ardından su oluşumu iki farklı şeydir. Bunun nedeni, hidrojen ve oksijen molekülleri karıştığında bile, su oluşturmak için hala bir enerji kıvılcımına ihtiyaç duymalarıdır. Süreç şiddetli bir süreç ve şimdiye kadar hiç kimse Dünya'da güvenli bir şekilde su yaratmanın bir yolunu bulamadı .

Peki gezegenimiz okyanuslar, göller ve nehirlerle nasıl kaplandı? Basit cevap, hala bilmiyoruz, ancak fikirlerimiz var. Bir öneri, yaklaşık 4 milyar yıl önce milyonlarca asteroit ve kuyruklu yıldızın Dünya yüzeyine çarptığını belirtiyor . Ayın kraterle kaplı yüzeyine hızlı bir bakış, bize koşulların nasıl olduğu hakkında bir fikir verir. Öneriye göre, bunlar normal kayalar değil, çarpma anında açığa çıkan suyla dolu kozmik süngerlerin eşdeğeri.

Gökbilimciler asteroitlerin ve kuyruklu yıldızların su tuttuğunu doğruladılar, ancak bazı bilim adamları teorinin olmadığını düşünüyor. Dünya okyanuslarındaki tüm suyu hesaba katmaya yetecek kadar çarpışmanın gerçekleşip gerçekleşmediğini sorguluyorlar. Ayrıca, California Teknoloji Enstitüsü'nden araştırmacılar Hale-Bopp kuyruklu yıldızından gelen suyun, Dünya okyanuslarından çok daha fazla ağır su (diğer adıyla HDO, bir hidrojen atomu, bir döteryum atomu ve bir oksijen atomu) içerdiğini , yani kuyruklu yıldızlar ve asteroitlerin olduğunu buldular. Dünya'ya çarpanlar Hale-Bopp'tan çok farklıydı veya Dünya normal suyunu (diğer adıyla H20, iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomu) başka bir yoldan aldı.

Son zamanlarda, gökbilimciler ilkinin doğru olabileceğini ortaya çıkardı. Kızılötesi Astronomi için Stratosfer Gözlemevi'nden (SOFIA) - 2,7 metrelik (106 inç) bir kızılötesi teleskopla yüksek irtifada uçan dönüştürülmüş bir 747 uçaktan - kuyruk kısmından dışarı çıkan dönüştürülmüş bir 747 uçak - gözlemlerini kullanarak - Comet Wirtanen'ın Aralık 2018'de Dünya, çok "okyanus benzeri" su buharını uzaya gönderiyordu.

Wirtanen, uzaya diğerlerinden daha fazla su buharı salan "hiperaktif kuyruklu yıldızlar" adı verilen belirli bir kuyruklu yıldız ailesine aittir. Araştırmacılar bunu, gözlenen H2O ve HDO oranlarını karşılaştırarak çıkardılar. Dünya okyanuslarının çok spesifik bir D / H oranı (döteryum / hidrojen oranı) vardır ve Wirtanen'in de aynı oranı paylaştığı görülüyor. Kızılötesi dalga boylarını yerden gözlemlemek imkansız olduğundan (Dünya'nın atmosferi bu dalga boylarını bloke eder), yalnızca uzay teleskopları ve SOFIA (atmosferin çoğunun üzerinde uçan) kuyrukluyıldızların güvenilir gözlemlerini yapabilir.

Başka bir öneri, genç bir Dünya'nın oksijen ve güneşte üretilen diğer ağır elementler tarafından bombalandığını belirtir. Oksijen, hidrojen ve Dünya'dan salınan diğer gazlarla birleşerek , gaz giderme olarak bilinen bir süreçte Dünya'nın okyanuslarını ve atmosferini oluşturdu.

Japonya'nın Tokyo Teknoloji Enstitüsü'nden bir bilim insanı ekibi, bir zamanlar kalın bir hidrojen tabakasının Dünya yüzeyini kaplamış olabileceğini ve sonunda gezegenimizin okyanuslarını oluşturmak için kabuktaki oksitlerle etkileşime girebileceğini belirten başka bir teori geliştirdi.

Son olarak, 2017'de bildirilen bilgisayar simülasyonları , gezegenimizdeki en azından bir miktar su için daha yakın bir kaynak önerdi. Buradaki fikir, suyun Dünya'nın mantosunun derinliklerinde gelişebileceği ve sonunda depremlerle kaçabileceği.

Ve böylece, suyun Dünya'ya nasıl geldiğini kesin olarak söyleyemesek de, yaptığı için şanslı olduğumuzu söyleyebiliriz.

Çok Daha Fazla Bilgi

İlgili Makaleler

  • Neden tuzlu suyu içme suyuna çeviremiyoruz?
  • Periyodik Tablo Nasıl Çalışır?
  • Neden su üretemiyoruz?

Daha Harika Bağlantılar

  • Tree Hugger: Su Döngüsü
  • NASA: Büyük Patlama
  • WebElements: Etkileşimli Periyodik Elemanlar Tablosu

Kaynaklar

  • Coghlan, Andy. "Dünya Gezegeni, mantonun derinliklerinde kendi suyunu sıfırdan yapar." NewScientist. 17 Ocak 2017 (5/25/2019) https://www.newscientist.com/article/2119475-planet-earth-makes-its-own-water-from-scratch-deep-in-the-mantle/
  • Çevresel Graffiti. "Toprak Ana: Su: Gezegenimizin Cankurtaran Kanı." (30/7/2010) http://www.environmentalgraffiti.com/ecology/mother-Earth-water-the-lifeblood-of-our-planet/586
  • Avrupa Uzay Ajansı. "Sıvı su gezegenleri ne zaman doldurdu?" 17 Ocak 2002. (30/7/2010) http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=29255
  • Lenz, George. "H2O - Suyun Gizemi, Sanatı ve Bilimi: Yeryüzündeki Suyun Fiziği." Sweet Briar Koleji. (30/7/2010) http://witcombe.sbc.edu/water/physicsEarth.html
  • Muir, Hazel. "Dünya'nın suyu uzayda değil evde demlendi." NewScientist. 25 Eylül 2007. (30/7/2010) http://www.newscientist.com/article/dn12693
  • NASA. "Kuyrukluyıldız, Dünya Okyanuslarının Kökenlerine Yeni İpuçları Sağlıyor." 23 Mayıs 2019. (5/25/2019) https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7409
  • NASA. "Dünyanın Suyu Muhtemelen Kuyrukluyıldızlardan Gelmedi." (30/7/2010) http://www2.jpl.nasa.gov/comet/news98.html
  • NASA. "Büyük Patlama Testleri: Işık Unsurları." (30/7/2010) http://map.gsfc.nasa.gov/universe/bb_tests_ele.html
  • NASA. "Evrendeki yaşamın unsurları ne zaman ve nasıl ortaya çıktı?" (7/30/2010) http://science.nasa.gov/astrophysics/big-questions/when-and-how-did-the-elements-of-life-in-the-universe-arise/
  • SpaceDaily. "Sıvı Su Gezegenleri Ne Zaman Doldurdu?" 21 Ocak 2002. (30/7/2010) http://www.spacedaily.com/news/early-Earth-02b.html