Jei kas paklaustų, „kokia medžiaga svarbiausia?“, nedvejodamas atsakyčiau, kad vanduo. Jis ne tik tiesiogiai užtikrina mūsų egzistavimą (ir ne tik todėl, kad sudaro žymią žmogaus kūno dalį), bet mums jo reikia išlikimui. Remiantis tuo, kiek vandens Žemėje yra, lengva pamiršti, kad vanduo didžia dalimi yra negausus išteklius. Švarus vanduo – juo labiau. Ypač pasitraukus iš Žemės atmosferos. Šiame sąraše surinkti kai kurie įdomiausi faktai apie vandenį ir jo reikšmę Žemėje.

Jei kas paklaustų, „kokia medžiaga svarbiausia?“, nedvejodamas atsakyčiau, kad vanduo. Jis ne tik tiesiogiai užtikrina mūsų egzistavimą (ir ne tik todėl, kad sudaro žymią žmogaus kūno dalį), bet mums jo reikia išlikimui. Remiantis tuo, kiek vandens Žemėje yra, lengva pamiršti, kad vanduo didžia dalimi yra negausus išteklius. Švarus vanduo – juo labiau. Ypač pasitraukus iš Žemės atmosferos. Šiame sąraše surinkti kai kurie įdomiausi faktai apie vandenį ir jo reikšmę Žemėje.

10 Žemėje nėra tiek daug vandens, kiek galbūt manėte

Iš pradžių leiskite pasakyti, kad taip, didžiąją dalį Žemės paviršiaus, apie 70%, dengia vanduo. Tačiau tik didžiojoje paviršiaus dalyje yra tik santykinai plonas sluoksnelis.

JAV geologijos tarnyba išsiaiškino, kad jei surinktume VISĄ Žemė vandenį į vieną lašą (ne tik vandenį iš okeanų, bet ir iš visų planetos ledynų, ežerų, upių ir šaltinių), lašo skersmuo tebūtų maždaug 1384 km. (Tai atitiktų atstumą tarp Salt Lake Sičio Jutoje iki Topekos Kanzase. Neamerikiečiams tai būtų lygu atstumui tarp Melburno ir Brisbeino. ARBA, būtų maždaug tokio paties dydžio, kaip Sedna, vienas iš daugybės objektų, skriejančių už Neptūno orbitos.) Šio milžiniško „lašo“ tūris būtų apie 1 386 000 000 km³.

Be to, gėlo vandens (na, žinote… vandens, kurio mums išties reikia išgyvenimui) ištekliai dar mažesni. Jeigu jį visą surinktume, lašas būtų vos 272,8 kilometrų skersmens. Tai mažiau, nei Kentukio valstija (JAV)

jei jau prakalbome…

9 Europoje daugiau vandens, nei Žemėje

Praėjo dienos, kai daugelis astrobiologų manė, Žemėje vandens ištekliai didžiausi Saulės sistemoje. Dabar žinome, kad tai netiesa.

Iš tiesų, kai kosminis zondas Galileo iš arti apžiūrėjo Jupiterį ir jo palydovus, o ypač Galilėjaus mėnulius (Io, Kalista, Ganimedą ir Europą), pasirodė, kad viename iš Jupiterio palydovų yra daug daugiau vandens, nei tikėtasi.

Europoje vanduo yra įvairių būsenų. Yra duomenų, rodančių, kad Europoje šiek tiek yra vandens palydovo paviršiuje. Didelė dalis užrakinta milžiniškame, storame, palydovą gaubiančiame ledo sluoksnyje, bet po ledų palydove yra MILŽINIŠKAS vandens okeanas. Klausiate „ar labai didelis“? Ką gi. Jei surinktume visą Europos vandenį, rutulio diametras būtų 1754 km. Tai 2-3 kartus daugiau, nei visuose Žemės vandenynuose.

Nereikia nė sakyti, kad Europa yra viena iš labiausiai jaudinančių vietų Saulės sistemoje tiems, kas ieško nežemiškų gyvybės formų. Kas žino, kokias paslaptis gali slėpti Europos okeanai.

8 Mūsų vanduo tikriausiai atsirado iš kometų ir asteroidų

Keista, tačiau neturime tvirto atsakymo apie mėlynųjų okeanų kilmę. Tačiau tarp keleto turimų teorijų, besiremiančių stebėjimais, labiausiai tikėtina ir logiškiausia teigia, kad vandenį į mūsų planetą atnešė kometų spiečiai.

Pagal šį scenarijų didžioji dalis vandens išteklių atsirado tuo pačiu Žemės formavimosi metu. Kai didžiąją mūsų planetos dalį sudarančios medžiagos (uolienos ir sunkesnieji elementai) pradėjo jungtis iš jaunos žvaigždės protoplanetino disko, susidarė nemažai vandens. Didžioji šio vandens dalis sugebėjo pasprukti iš Žemės gravitacijos, ir buvo užrakinta kometose ir asteroiduose, nuklydusiuose į Saulės sistemos pakraščius. Ten jie paviešėjo keletą milijardų metų.

Tai yra, kol prasidėjo „vėlyvojo aktyvaus bombardavimo“ periodas, kai šie kometų ir asteroidų patraukė į vidinę Saulės sistemos dalį. Daugelis aptartųjų objektų susidūrė su planetomis, kaip atminimą paviršiuje palikdami nemažus vandens kiekius, kur jis liko. Žemei sudarius atmosferą ir atvėsus.

Jei tai tiesa, kometos į Žemę galėjo atnešti ir organines medžiagas, taip paspartindamos gyvybės atsiradimą.

… kalbant apie kometas ir asteroidus:

7 Mikrometeoritai į Žemę krenta kaip lietus

Skaičiuojama, kad į Žemę kasdien nukrenta apie dešimt tūkstančių tonų mikrometeoritų. Daugelis šių uolienos gabaliukų (su maža geležies koncentracija) senesni už mūsų planetą. Gal netgi už visą planetų sistemą ir Saulę.

Manoma, kad dauguma, jei ne visi, mažųjų kosmoso keliautojų (išvengiančių sudegimo atmosferoje) įstringa viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, kur apie juos susirenka vandens garai… ir galiausiai nukrenta ant žemės kaip lietus.

Taigi, kitą kartą užklupti vasaros liūties…

užuot keikę Žemę dėl sušlapimo, įvertinkite faktą, kad kaskart pajuntate vandens lašelį ant skruosto, jus bombarduoja milijardai smulkiausių žvaigždžių dulkių dalelių, kelis kartus apkeliavusių Saulės sistemą. Gal kai kurios jų buvo šalia, kai formavosi Marsas, ar kai iš gigantiško susidūrimo su didele planeta senovėje radosi Mėnulis.

6 Pasaulio vandenynuose yra daugiau, nei 10³⁰ virusų

Jei paniškai bijote mikrobų, gal geriau praleiskite šį įrašą, nes jis šlykštokas. 2005 m. „Nature“ išspausdino biologo darbą, kuriame skaičiuojamas bakterijos Žemės vandenynuose.

Vykdydamas tyrimą, Curtis'as Suttle'as (iš Britų Kolumbijos universiteto) praleido nemažai metų fiziškai skaičiuodamas virusus įvairiose okeano dalyse. Galiausiai jis padarė išvadą, kad kiekviename litre jūros vandens yra vidutiniškai 3 milijardai virusų (tai yra 3×10⁹). Geologų vertinimu, vandenynuose yra maždaug 1,3×10²¹ litrų vandens, tad iš viso gauname maždaug 4×10³⁰ virusų!

„It's Okay to be Smart“ sukūrė puikią laidą šia tema.

Turėtumėte ją pažiūrėti.

Dar įdomesnis (ar kraupesnis, priklausomai nuo to, ar esate „pustuštės stiklinės“ ar „puspilnės stiklinės“ tipo žmogus) yra faktas, kad jei sudėtume tokį kraupiai didelį skaičių virusų šalia vienas kito, jie nusitęstų daugiau, nei 10 milijonų šviesmečių! (Vienas šviesmetis yra 9,5 milijardai kilometrų. Mūsų galaktikos skersmuo – 100 000 šviesmečių.) Sunku suvokti tokius skaičius? Ką gi…

Jei jau prakalbome apie „gyvybę…“

5 Gyvybė gali išlikti „negyvenamose“ vandenyno dugno vietose

Dauguma mūsų gan neblogai žino išlikimui būtinus komponentus. Akivaizdu, mums reikia vandens, maisto, deguonies ir saulės šviesos… visų dalykų, kurie laikomi būtini „mūsiškoms“ gyvybės formoms.

Įsivaizduokite pasiryžusių ištirti mūsų planetos giliausias, nuožmiausias sąlygas biologų nuostabą, kai jie padarė gyvenimo atradimą. Užuot aptikę paskendusį lobį (ar surūdijusias alaus skardines), jie aptiko visiškai nežemiškas gyvybės formas. Kai kurios jų, aprašyti kaip „panašūs į vamzdelius“ kirminai, buvo maždaug metro ilgio, be akių, burnos ar žarnyno.

Kitos „ateiviškos“ bakterijų formos rastos klestinčios hidroterminių versmių VIDUJE, vandenyno dugne, daugiau nei 2 km gylyje! Tokiame gylyje visiškai nėra Saulės šviesos (tad ir fotosintezę vykdančių augalų), o slėgis kur kas didesnis, nei patiriame sausumoje. (Temperatūra gali viršyti 400 °C, tau yra maždaug vandens virimo taškas kai kuriose vietose) Tam, kad išgyventų, kai kurios gyvybės formos gauna energiją iš sieros sulfido. (Šis reiškinys vadinamas „chemosinteze“.)

Tad įdomus scenarijus, vystomas jau daug metų, atrodo labiau tikėtinas. Jei gyvybė gali klestėti tokiose sąlygose Žemėje, galbūt kitose planeta knibždėte knibžda gyvybės, visiškai kitokios, nei mūsiškė? Gal kitos gyvybės formos, besiremiančios visiškai kitokia biochemija? Gal vietoje anglimi paremtos gyvybės egzistuoja paremta siliciu? (Nesijaudinkite. Jei egzistuoja, daugumos astrobiologų nuomone, jie nesusigundytų žmonėmis, nors visai gali būti, kad labai susidomėtų mūsų pastatų skoniu.)

4 Puslitryje vandens yra daugiau vandens molekulių, nei vandens puslitrių vandenyne

Truputį pakentėkite, noriu atlikti greitą mintinį eksperimentą.

Jei paimtumėte butelį vandens į paplūdimį, ketindami išpilti visą jo turinį vandenyną, kaip manote, ar nors viena molekulė būtų ta pati, jei nukeliautumėte į kitą pasaulio kraštą, norėdami pasemti lygiai tiek pat vandens? Tikriausiai ne. Galų gale, jau pamatėme, kad pasaulio vandenynuose yra DAUG vandens. Tai kokia tikimybė?

Pasirodo, tikimybė visai nebloga rasti ne vieną identišką molekulę, bet keturženklį jų skaičių. (Jei tiksliau, apie 6000). Kaip taip gali būti? Na, atlikus ne tokius jau sudėtingus skaičiavimus, paaiškėja, kad puslitryje vandens yra daugyyybė molekulių. Tiesą sakant puslitryje vandens yra daugiau vandens molekulių, nei vandens puslitrių visuose Žemės vandenynuose. Šie skaičiai paaiškinti čia.

Visa kita – logistikos klausimas, bet tęsiant mintį…

3 Kai kurias mūsų naudojamas vandens molekules gėrė dinozaurai

Kaip daugelis mokėsi mokykloje, Žemėje vyksta nuolatinis vandens ciklas, kuriame sunaudotas vanduo išgaruoja, o paskui iškrenta kritulių pavidalu. (Žinoma, keletą žingsnių praleidome.) Iš esmės tai reiškia, kad vanduo nuolat perdirbamas. Tačiau pačios vandens molekulės gali pakeisti savo būvį ir sėkmingai tai daro per daugybę metų. (O būtent, jos gali kisti iš kieto būvio į dujinį ir į skystą.) Kai kada vandens molekulės gali būti suskaidytos į sudedamąsias dalis (vandenilį ir deguonį) vykstant fotosintezei. Kai kurios išgyvena labai ilgai prieš suskildamos. (Rasta keletas priešistorinių upių vagų, kuriose vandens molekulės atsidūrė prie milijonus metų, kai po Žemę dar laigė dinozaurai)

Kadangi jau išsiaiškinome, kad vandens molekulės mažytės ir jų labai daug, apskaičiuokime, kiek vandens dar likę iš dinozaurų eros. Mokslininkų paskaičiavimais, kasmet augalai sunaudoja daugiau, nei 12 000 milijardų kilogramų vandens. Viso vandens yra 1400 milijardų milijardų kilogramų. (Didžioji vandens dalischemiškai suskaidoma ir vėl sujungiama kas 100 milijonų metų ar panašiai) Kadangi dinozaurai gyveno prieš maždaug 65 milijonus metų, skaičiavimai rodo, kad DAUGIAU, nei pusė vandenyje esančių molekulių (~ 57 %) kažkada nurijo dinozaurai. Arba, gal labiau patiktų, kai kurios naujesnės molekulės jūsų geriamajame vandenyje keliavo per Einšteino, Šekspyro, Kleopatros, sero I. Niutono ar gal net paties Konfucijausšlapimo pūslę.

2 Jei Žemė nustotų suktis, visas jos vanduo susitelktų ašigaliuose

Vos Žemei sustojus, visas jos vandenynų vanduo pradėtų tekėti nuo pusiaujo link ašigalių – galiausiai sutelkdamas visą Žemės vandenynų vandenį į du „superokeanus“. Tai sukeltų problemų, kadangi regionuose šalia ekvatoriaus vandens neliktų. Tuo tarpu arčiau ašigalių gyvenanti populiacija būtų paskandinta.

kad jau kalbame apie Žemės sukimąsi…

1 Superužtvankos gali pakeisti Žemės sukimąsi

Žinoma, geriausią ir labiausiai gluminantį faktą pasilikome pabaigai. Ši informacija ne tik įdomi, tačiau ir kelia rimtas diskusijas apie kai kurių naujų technologijų keliamas aplinkosaugines grėsmes. Pastaruosius 40-50 metų smarkiai keitėsi energijos išgavimo būdai. Vienas iš tokių pasiekimų buvo didžiulės hidroelektrinių užtvankos, kurios nors ir brangios, tačiau yra švarus energijos šaltinis. Tai panašu į gerą investiciją, bet užtvankos, mat jas galai, pasirodo, gali pakeisti Žemės sukimąsi.

Ryškiausias pavyzdys yra Kinijos „Trijų tarpeklių užtvanka.“ Šioje sunkiasvorėje tilps daugiau, nei 39 miljardai tonų vandens – 39,3 km³. Toks masės pasiskirstymo pasikeitimas Žemės sukimosi ašies atžvilgiu, prailgino kiekvieną dieną 0,06 mikrosekundėmis. Ir tai tik viena užtvanka. (Neįtraukiame visų kitų Žemės „superužtvankų“) Žinau, mažytis pokytis… bet žinant, kad keletas kintamųjų jau keičia Žemės sukimąsi (tokių, kaip lėtas Mėnulio tolimas nuo Žemės), tai neramina.

Žemė yra daug daugiau, nei atskirų jos dalių suma. Pašalinus vieną dalyką, gali nebūti jokių pasekmių, bet trikdant tiek svarbių dalykų, pasekmės paprastai būna nepageidautinos. Sakoma, kad „visada turi būti balansas“. Taigi. O ką, jei pasirūpintume Žeme ir VISU jos vandeniu?

Komentarai (8)