Как на планете появилась вода?

На тему того, каким образом на нашей планете появилась вода
ученые спорят давно, большинство специалистов придерживаются
той точки зрения, что вода на Землю была занесена около
4 - 3,6 млрд лет назад, еще на этапе активного формирования планеты,
когда ее беспрерывно атаковали тысячи больших и малых астероидов
и комет. Некоторые из таких астероидов, полагают ученые, были
довольно крупными и содержали в себе приличные запасы воды
в виде пара, жидкости или льда.

Теперь же появилась и новая теория. Японские специалисты предполагают,
что почти вся вода на Земле появилась здесь же, а не была занесена из космоса.
Геологи из токийского Института технологий говорят, что на этапе начального
формирования планеты в структуре Земли присутствовали целые пласты,
состоящие из водорода, они вступали в химическую реакцию с кислородом,
присутствующим в земной мантии, в результате чего на планете
образовывалась вода в больших количествах.

"Вода крайне необходима для возникновения и развития жизни на Земле,
однако откуда она появилась на планете и почему она существует?",
- говорит ученый из Института технологий в Токио Хиденори Генда.

Геологи предполагают, что сразу же после того, как планета была
сформирована, она была крайне горячей и сухой. В теории, около 3,8 млрд
лет назад миллионы комет и астероидов, богатых водой, атаковали Землю,
это же объясняет почему океаны появились уже после того, как
закончилось формирование планеты.
Однако исследования показывают, что в структуре естественной природной воды,
особенно в океанах и морях, содержится много дейтерия, элемента называемого
также "тяжелый водород". Дейтерий возникает тогда, когда происходят
некоторые реакции с водородом, в результате чего небольшой процента
атомов водорода получает дополнительный электрон и фактически
становится дейтерием. По мнению ученых, этот фактор указывает
на земное происхождение воды.
Японские ученые предполагают, что ранняя Земля имела толстую
водородную атмосферу, которая взаимодействовала с кислородом
в структуре планеты, в результате чего и образовывалась вода.
Идею того, что планета обладала толстой водородной атмосферой
специалисты строят на основании анализа орбиты Земли. На сегодня
орбита Земли, также как и Марса с Венерой, довольно круглая, но
раньше он была более вытянутой, так как притяжение Солнца действовало
не так сильно, а молодые планеты Солнечной системы вращались
в огромном водородом протопланетарном облаке.
Кроме того, специалисты говорят, что часть дейтерия образовалась и
в результате реакций с космическими элементами в верхних слоях атмосферы.
Весте с тем, сами японские специалисты говорят, что пока их идея является
лишь теорией, которую предстоит детально изучить и проанализировать.
"Возможно нам придется пересмотреть теория внеземного происхождения
воды, но скорее всего вода появлялась как на планете, так и заносилась сюда
космическими объектами" - полагает Кетрин Алтвегг, астроном из Университета
города Берн (Швейцария).
Контекстная рекламаБегун
Зимняя Швейцария!
Все регионы, горнолыжные курорты, состояние склонов. Официальный сайт.
Контекстная рекламаБегун
Ядерная война с астероидами
Учёные предупреждают - готовиться надо заранее

Ученые заморозили воду при нагреве
Как известно, точка замерзания воды в обычных условиях находится на отметке в 0º по Цельсию. Однако последние эксперименты в этой области показывают, что вода может оставаться в жидком состоянии при более низких температурах, и даже замерзать при нагреве – в определенных условиях. Главный фактор в проведенных недавно экспериментах – электрический заряд поверхности, на которой расположена вода. Игорь Любомирский (Igor Lubomirsky) из Института Вейцмана в Реховоте (Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israel) рассказывает: «Мы очень удивлены результатами. Получается, что при помощи контроля заряда поверхности можно подавлять или побуждать формирование льда».

Обычно вода замерзает, формируя кристалл льда вокруг какой-либо посторонней частицы. Если вода остается максимально стерильной, точка её замерзания сдвигается до -42º C. Такая суперохлажденная жидкая вода используется в лабораториях для сохранения образцов крови и тканей.
Ученые давно подозревали, что электрические поля могут быть использованы для настройки точки замерзания. Молекула воды имеет положительный заряд с одной стороны и отрицательный – с другой, что позволяет электрическому полю выстраивать водяные молекулы в строгие формации соответственно зарядам. Но предыдущие эксперименты осложнялись выбором материала для подложки. Лучше всего заряд сохраняют металлы, однако все знают, что лед легко образуется на металле и без электрического воздействия. Поэтому необходимо было найти такой материал, который бы не искажал чистоту воздействия электрического заряда.
Любомирский и его коллеги вместо металла использовали пироэлектрический материал, который может формировать кратковременный заряд при нагреве или охлаждении. Ученые поместили четыре пироэлектрических кристалла и поместили их в медные цилиндры. Нижние поверхности двух цилиндров покрыли хромом для управления электрическим зарядом. На поверхность двух других цилиндров нанесли оксид алюминия, чтобы поверхность оставалась незаряженной. Все цилиндры поместили в комнату с повышенным уровнем влажности, уменьшили температуру в ней, пока капельки воды формировались на кристаллах, затем снизили температуру до замерзания воды.
Результаты оказались следующими: вода на незаряженной поверхности замерзла при -12,5º C, на позитивно заряженной – при -7º C. Вода на отрицательно заряженной поверхности «продержалась» до -18º C. Простота эксперимента подтверждает, что ключевым фактором в получении таких результатов стал именно тип электрического заряда поверхности, а не что-либо другое.
Замерзание при нагреве получилось удалось осуществить следующим образом. Вода оставалась в жидком состоянии при -11º C на протяжении 10 минут (на отрицательно заряженной поверхности). После того, как заряд рассеялся, нагрева комнаты до -8º C оказалось достаточно, чтобы индуцировать положительный заряд на поверхность пироэлектрического кристалла и заморозить воду.
Пока не до конца ясно, что побуждает точку замерзания «плавать», однако одним из факторов называется то, как молекулы воды выстроены относительно поверхности, на которой они замерзают. Ученые еще не определились с областью применения их открытия, однако патент на технологию уже оформили. Дальнейшие исследования в этой области прояснят загадочные свойства «плавающего ноля».