Seberapa umumkah air di alam semesta?

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

Air di gelas Anda adalah yang tertua yang pernah Anda lihat dalam hidup Anda; sebagian besar molekulnya lebih tua dari matahari itu sendiri. Itu muncul tak lama setelah bintang-bintang pertama menyala, dan sejak itu lautan kosmik telah didorong oleh tungku termonuklir mereka. Sebagai hadiah dari bintang-bintang kuno, Bumi mendapatkan Samudra Dunia, dan planet-planet dan satelit tetangga - gletser, danau bawah tanah, dan lautan global tata surya.

1. Big Bang

Hidrogen hampir setua Alam Semesta itu sendiri: atom-atomnya muncul segera setelah suhu Alam Semesta yang baru lahir turun sedemikian rupa sehingga proton dan elektron bisa eksis. Sejak itu, hidrogen telah menjadi elemen paling luas di Alam Semesta selama 14,5 miliar tahun, baik dalam massa maupun dalam jumlah atom. Awan gas, sebagian besar hidrogen, memenuhi seluruh ruang.

Pada tahun 2011, para astronom menemukan bintang muda seperti matahari di konstelasi Perseus, memuntahkan seluruh air mancur.

Mempercepat di medan magnet bintang yang kuat, molekul H20 dengan kecepatan 80 kali kecepatan peluru senapan mesin lolos dari interior bintang dan, mendingin, berubah menjadi tetesan air. Mungkin, pelepasan bintang muda seperti itu adalah salah satu sumber materi, termasuk air, di ruang antarbintang.

2. Bintang pertama

Sebagai hasil dari keruntuhan gravitasi awan hidrogen dan helium, bintang-bintang pertama muncul, di mana fusi termonuklir dimulai dan unsur-unsur baru terbentuk, termasuk oksigen.

Oksigen dan hidrogen memberi air; molekul pertamanya bisa terbentuk segera setelah kemunculan bintang pertama - 12, 7 miliar tahun yang lalu. Dalam bentuk gas yang sangat tersebar, ia mengisi ruang antarbintang, mendinginkannya dan dengan demikian membawa bintang-bintang baru lebih dekat.

Pada tahun 2011, para astronom menemukan reservoir air terbesar di luar angkasa. Itu ditemukan di sekitar lubang hitam besar dan kuno yang berjarak 12 miliar tahun cahaya dari Bumi; akan ada cukup air untuk mengisi lautan bumi 140 triliun kali!

Tetapi para astronom lebih tertarik bukan pada jumlah air, tetapi pada usianya: lagi pula, jarak ke awan menunjukkan bahwa ia ada ketika usia alam semesta sepersepuluh dari masa sekarang. Artinya, air itu pun mengisi sebagian ruang antarbintang.

3. Di sekitar bintang

Air yang ada di awan gas yang melahirkan bintang masuk ke materi piringan protoplanet dan benda-benda yang terbentuk darinya - planet dan asteroid. Di akhir hidup mereka, bintang paling masif meledak menjadi supernova, meninggalkan nebula tempat bintang baru meledak.

Air di tata surya

Para ilmuwan percaya ada dua reservoir untuk air di Bumi. 1. Di permukaan: uap, cairan, es. Lautan, laut, gletser, sungai, danau, kelembaban atmosfer, air tanah, air dalam sel hidup.

Asal: air komet dan asteroid yang membombardir Bumi 4, 1-3, 8 miliar tahun yang lalu. 2. Antara jubah atas dan bawah. Air dalam bentuk terikat dalam komposisi mineral. Asal: air dari awan protosolar dari gas antarbintang, atau, menurut versi lain, air dari nebula protosolar yang diciptakan oleh ledakan supernova.

Pada tahun 2011, ahli geologi Amerika menemukan berlian yang dilemparkan ke permukaan selama letusan gunung berapi Brasil, mineral ringwoodite dengan kandungan air yang tinggi.

Itu terbentuk pada kedalaman lebih dari 600 km di bawah tanah, dan air mineral hadir di magma yang memunculkannya. Dan pada tahun 2015, sekelompok ahli geologi lain, yang mengandalkan data seismik, sampai pada kesimpulan bahwa ada banyak air di kedalaman ini - sebanyak di Samudra Dunia di permukaan, jika tidak lebih.

Namun, jika Anda melihat lebih luas, komet dan asteroid tata surya meminjam airnya dari awan protosolar gas kosmik, yang berarti bahwa lautan Bumi dan air yang tersebar di magma memiliki satu sumber purba.

• Mars:es di kutub, aliran musiman, danau air asin cair dengan diameter sekitar 20 km pada kedalaman sekitar 1,5 km.
• Sabuk asteroid: air mungkin ada di asteroid kelas C dari sabuk asteroid, serta sabuk Kuiper dan kelompok kecil asteroid (termasuk kelompok terestrial) dalam bentuk terikat. Kehadiran gugus hidroksil dalam mineral asteroid Bennu telah dikonfirmasi, yang menunjukkan bahwa mineral pernah bersentuhan dengan air cair.
• Bulan-bulan Yupiter. Eropa: lautan air cair di bawah lapisan es atau es kental dan bergerak di bawah lapisan es padat.
• Ganimede: mungkin bukan satu samudera subglasial, tetapi beberapa lapisan es dan air asin.
• Kalisto: lautan di bawah 10 kilometer es.
• Bulan Saturnus. mimas: kekhasan rotasi dapat dijelaskan dengan keberadaan samudera subglasial atau bentuk inti yang tidak beraturan (memanjang).
• Enceladus: ketebalan es dari 10 hingga 40 km. Geyser menyembur melalui celah-celah di es. Di bawah es adalah lautan cair yang asin.
• Titanium: laut yang sangat asin 50 km di bawah permukaan, atau es asin memanjang ke inti berbatu satelit.
• Bulan Neptunus. Triton: air dan nitrogen es dan geyser nitrogen di permukaan. Mungkin ada sejumlah besar amonia cair dalam air di bawah es.
• Pluto: Lautan cair di bawah nitrogen padat, metana, dan karbon oksida dapat menjelaskan anomali orbit planet kerdil itu.