Išaiškėjo vandenynų išnykimo paslaptis: ar Žemės laukia Marso likimas?  (7)

„The Conversation“ žurnale buvo išspausdintas straipsnis, kuriame analizuojama vandens išnykimo iš Saulės sistemos planetų problema. Mokslininkai jau žino didžiąją dalį paslapčių apie Venerą. Dabar kyla įtarimai dėl Marso. Tačiau viena yra aišku.

Dviejose artimiausiose Žemei planetose kažkada tyvuliavo skysto vandens klodai, kurie turėjo būti panašūs į dabartinius Žemės planetos vandenynus. Tačiau pasirodo, jog vandens turinčios planetos yra pakankamai per trapios jo išsaugojimui.

Venera neturėjo reikalingos aplinkos, todėl visas vanduo tiesiog „iškeliavo“ į atvirą kosmosą. O dabar tampa vis aiškiau, jog Marsas taip pat nėra pajėgus sulaikyti vandenį nuo išgaravimo. Neabejojama, jog Marsas neteko maždaug 80 procentų visų savo vandens resursų.

O kas laukia Žemės planetos? Tiksliau, kas laukia Žemėje gyvenančios žmonijos? Nepaisant dabartinių gausių vandens resursų mūsų planetoje, kokia ateitis laukia vienos brangiausių medžiagų Žemėje? Juk nuo jos itin stipriai priklauso visos žmonijos likimas.

Akivaizdu, jog šiltėjantis klimatas lemia drastišką vandens resursų nykimą. Taip nutiko Venerai ir Marsui. Taip gali nutikti ir Žemei. Jei klimatas Žemės planetoje ir toliau šiltės, tai neabejotinai ateis diena, kai Žemė taps viena didele dykuma.

Vanduo atominiu lygmeniu

Kalbant apie vandenį ir jo likimą Žemėje, pirmiausia derėtų jį panagrinėti atomų lygmeniu. H₂O – tai cheminė formulė, kuri mums visiems yra suprantama kaip elementarus vanduo. H žymi vandenilio atomą, O – deguonies. Skaičius 2 prie vandenilio reiškia, jog viena vandens molekulė susideda iš dviejų vandenilio ir vieno deguonies atomų. Tikriausiai visa tai dar pamenate iš chemijos pamokų mokykloje.

Tačiau vandenilis ir jo struktūra taip pat turi savo aspektų. Fizikai bei chemikai teigia, jog vandenilio atomai dėl protonų ir neutronų santykio gali būti nevienodi. Ir jie visiškai teisūs.

Vieni vandenilio atomai gali būti sunkesni už kitus. O kas atsitiks, jei prie vienišo vandenilio atomo branduolyje esančio protono pridėsime elektrinio krūvio neturintį neutroną? Kadangi atomo chemines savybes labiausiai lemia išorinis elektronų sluoksnis, o elektronų skaičius pridėjus neutroną, jame nepasikeis, jo cheminės savybės irgi itin nesiskirs nuo įprasto vandenilio. Tačiau jis turės vieną esminį skirtumą: bus maždaug dukart sunkesnis už įprastą vandenilio atomą.

Chemikai tokius atomus vadina sunkiuoju vandenilio izotopu – deuteriu.

Ar dar pamenate H₂O formulę? Kuomet vanduo suformuotas su deuterio atomu, gaunama HDO (jei pakeičiama tik vienas įprasto vandenilio atomas) arba D₂O molekulė. Tokio vandens skonis bus lygiai toks pat, jo savybės bus panašios, išskyrus didesnį vandens svorį.

Svorio vaidmuo

Būtent didesnis vandens svoris turi itin didelę reikšmę, kadangi Izaoko Niutono ir Alberto Einšteino nagrinėta gravitacijos jėga stipriau veikia sunkesnius objektus. Todėl akivaizdu, jog „deuterio vanduo“ yra labiau traukiamas prie Žemės nei mums įprastas vanduo.

Silpnėjant Žemės planetos gravitacinei energijai įprastas vanduo gali žymiai lengviau ištrūkti į kosmosą, o „deuterio vanduo“ tuo metu išsilaikys ant Žemės.

Jeigu vis dar kyla klausimas, kuo čia dėti deuterio atomai, tuomet pateikiame trumpą paaiškinimą. Jie tiesiog padeda įvertinti, kokia situacija planetose buvo prieš milijonus metų. Matuojant dabartinį deuterio vandenilio atomų santykį galima išsiaiškinti, kas nutiko įprastam vandeniliui, sudarančiam vandens molekules.

Jau minėjome, jog Venera anksčiau turėjo vandenynus, tačiau pradėjus šilti jos paviršiui vandenynai tiesiog išgaravo. Ultravioletiniai Saulės spinduliai suardė vandens molekules į atskirus atomus ir įprastas vandenilis tiesiog pakilo į kosmosą, o tuo metu sunkesni deuterio atomai įstrigo dėl Veneros gravitacinės traukos. Lygiai tokia pati situacija nutiko ir Marso planetai.

Taigi, šių dviejų minėtų planetų pamokos yra aiškios. Vandenynų pasauliai yra delikatūs ir itin trapūs. Jiems sunku išlikti ganėtinai ilgą laiką (matuojant Visatos egzistavimo masteliais), todėl neatmetama tikimybė, jog vieną dieną Žemė paseks Marso bei Veneros pavyzdžiu: šylantis klimatas ir ultravioletiniai Saulės spinduliai suardys vandens molekules ir Žemėje išliks tik sunkesni deuterio atomai.

Vandens resursai po truputį mažės, o visa tai bus nulemta šiltėjančio planetos klimato.

Aut. teisės: alfa.lt

(51)
(14)
(37)

Komentarai (7)