• Принцип рециркуляции, используемый на МКС, может решить проблему нехватки воды не только на Земле, но и в будущих межзвездных путешествиях.

  • Часть воды на Луне была занесена извне на ядрах комет, часть образовалась в результате химических реакций под воздействием солнечного ветра.

  • В воде на комете Чурюмова-Герасименко место водорода занимает дейтерий. Такая же ситуация наблюдается на всех кометах из облака Оорта.

  • Японский зонд Akatsuki, находясь на орбите Венеры, совсем недавно передал на Землю новые снимки. Одна из задач миссии – сравнить Венеру с нашей планетой, чтобы понять причины изменения климата.

  • Марсоход Curiosity сумел отыскать русла бывших рек, гладкие камни, отшлифованные водой, минералы, формирование которых невозможно без участия воды и кратеры, которые когда-то были большими озерами.

  • На Европе, небольшом по космическим меркам шарике, находится соленый океан. Это удалось доказать на основе данных, полученных в результате миссии NASA Galileo (1989 – 2003).

  • По своим размерам экзопланета Kepler-438b всего на 12% больше Земли, а условия для роста растений там даже лучше.

  • В ближайшее время ученые собираются исследовать еще три протопланетных диска, и уже прогнозируют, что в каждом из них будет обнаружена вода.

  • Изучение холодных облаков в будущем поможет понять, какую роль играет вода в формировании звезд и планет.

Вода и космос:

Океаны среди пустоты

До сих пор Водогалерея путешествовала только по Земле. Но почему бы не рвануть автостопом по галактике, выясняя, как обстоят дела с водой в самых дальних уголках Вселенной? Пристегните ремни и, как говорил Гагарин, поехали!

1. МКС. Начнем, пожалуй, с ближнего космоса, точнее с Международной космической станции. Постоянные упоминания о переработке вторсырья и плоды воображения фантастов могут заставить думать, что система полной рециркуляции воды была у космонавтов всегда. А на самом деле, она введена только в 2008 году. До этого космонавты везли воду на орбиту с Земли, а отходы жизнедеятельности сбрасывали в космос. На космических станциях «Мир» и «Салют» воду могли конденсировать из воздуха. Имел место и обратный процесс – получение воздуха путем электролиза.

Сегодня с МКС не пропадает ни одной лишней капли. Абсолютно вся влага, включая даже конденсат от дыхания, попадает в систему рециркуляции. Конечно, если об этом постоянно задумываться, пить такую воду может быть несколько некомфортно. Однако факты говорят о том, что подобная вода намного чище той, которую пьет большинство жителей Земли. Как шутят сами космонавты: «Мы просто превращаем вчерашний кофе в завтрашний».

2. Луна. С орбиты переместимся к нашему ближайшему «соседу» – Луне. Еще древние греки, глядя на лунные кратеры, выдвигали гипотезы о том, что это следы когда-то высохших морей и океанов. Гипотеза не подтвердилась, и до недавних пор Луну вообще считали чуть ли не самым сухим местом Солнечной системы. Но потом выяснилось, что вода на нашем спутнике все же есть, и ее немало.

Ученые выделяют три типа «лунной» воды – чистый лед, смесь льда и грязи, и тонкий слой на поверхности, который то исчезает, то вновь появляется. Наибольшее значение для будущих колонизаторов Луны имеют кратеры. Причина проста – туда не попадает солнечный свет, и вода оттуда не испаряется. К примеру, известные запасы влаги в ледниках лунного северного полюса – 600 миллионов тонн. И это весьма важно, ведь добывая воду прямо на месте, лунные первопроходцы сэкономят и силы, и время, и место на космических грузовиках. А значит, на Луну мы махнем налегке!

3. Кометы и астероиды. Прежде чем говорить о воде в так называемых «блуждающих» небесных телах, давайте разберемся в их различиях. Комета состоит из пыли, газа и жидкости, а астероид – преимущественно из твердых материалов, но миллиарды лет назад процент воды в них был гораздо выше. Существует весьма распространенная теория о том, что вода за Землю попала во времена, когда на ней еще не было атмосферы. Тогда космическая бомбардировка нашей планеты была обычным делом и жидкость с падающих комет и астероидов постепенно наполнила земные моря и океаны.

Однако вода на Земле и в большинстве исследованных комет – разная. Не по составу растворенных в ней веществ, а на молекулярном уровне. Вода с кометы это не совсем привычная для нас H2O, место водорода в ней занимает его «тяжелый» изотоп дейтерий. Такой, например, оказалась вода внутри открытой и исследованной совсем недавно комете Чурюмова-Герасименко. Да и из остальных изученных комет проверку на соответствие воды прошли всего шесть.

Разгадка оказалась проста – основными «поставщиками» хвостатых небесных тел в Солнечную систему являются два космических объекта: пояс Койпера и облако Оорта. Условия там разные, поэтому и состав жидкости в них отличается. В кометах с первого содержится вода, максимально схожая по составу с земной, а вот со второго прилетают только образцы с дейтерием.

4. Венера. Ситуация с водой на этой планете полна парадоксов. Средняя температура на поверхности Утренней звезды составляет 467 градусов, а атмосфера почти полностью состоит из углекислого газа. Для сравнения – в атмосфере Земли его всего около 0,04% и это уже влияет на глобальное потепление климата. Объем воды на Венере примерно в 50 тысяч раз меньше земного, но даже будь эти цифры идентичными, влага бы все равно испарилась. Гигантские облака водяного пара держали бы излишки тепла в атмосфере, и планета, на которой и так, мягко говоря, жарковато, превратилась бы в адское пекло с температурой более 1000 градусов и давлением в 350 бар (ровно в 350 раз больше земного).

Но теоретически с помощью терраформирования из Венеры можно сделать настоящую планету-курорт с теплым и влажным климатом. Нужно «всего-навсего» поставить между ней и Солнцем громадный защитный экран, отводящий излишки тепла. А потом нанести массированный удар по ее поверхности гигантскими глыбами льда. Это раскрутит Утреннюю звезду до нужной скорости и доставит на нее необходимую воду. Что ж, будем надеяться, что эти смелые планы когда-нибудь осуществятся.

5. Марс. Античные философы не зря противопоставляли Марс и Венеру. Ведь в отличие от жары на Венере, температура на Красной планете не превышает 20 градусов на экваторе. Средние же показатели – около минус 50 градусов. Благодаря современным исследованиям, со стопроцентной точностью известно – вода на Красной планете есть. И можно сказать, что в пропорциональном соотношении ее объем всего в 2-3 раза меньше земного. Конечно, моря и океаны плескались среди марсианских пейзажей очень давно – 3,5-1 миллиардов лет назад. Сейчас основной объем влаги сосредоточен на полюсах по аналогии с нашими Арктикой и Антарктидой. Также немалые запасы воды найдены в марсианской вечной мерзлоте, называемой криосферой. Ее толщина насчитывает от нескольких десятков до нескольких сотен метров. А под ней, вполне возможно, скрываются гигантские озера с соленой водой.

6. Европа. Речь, конечно, не о земном континенте, а о спутнике планеты-гиганта Юпитера. Сами планеты-гиганты состоят в основном из газа и пыли, что делает их малопривлекательным в плане поиска воды. А вот их небольшие спутники представляют интерес.

По сути, Европа, представляет собой один сплошной каток – вся ее довольно гладкая поверхность покрыта льдом. Толщина его колеблется от 10 до 30 км, а под этим панцирем располагается настоящий океан, глубиной в 100 км. Горные породы под слоем воды и металлическое ядро, внутри которого активно протекают тектонические процессы, не дают Европе промерзнуть окончательно. Также этому способствуют постоянные приливы и отливы. Получается, что океан, перемещаясь, нагревает сам себя. Именно благодаря наличию жидкой воды, на Европе вполне могут существовать живые организмы – пусть и микроскопические, но все же наши соседи по Вселенной.

7. Экзопланеты. Строго говоря, понятие «экзопланета» распространяется на любую планету, открытую вне Солнечной системы. Но нас интересуют только планеты с формулировкой «потенциально жизнепригодные», где, вполне возможно, плещется вода и теплится жизнь.

На сегодняшний день таких планет известно всего около двух десятков. Настоящий прорыв в этой области наука совершила, запустив в марте 2009 года на орбиту телескоп «Кеплер». И вот, спустя каких-то шесть лет, в январе 2015 года было объявлено о том, что найдена экзопланета, соответствующая земным параметрам на 90%. Потенциальный второй дом для человечества расположен в созвездии Лиры в 470 световых годах от солнца и носит название Kepler-438b. Планета расположена в так называемой зоне обитаемости. Это означает, что на ней с высокой вероятностью есть жидкая вода.

8. Протопланетные диски. Не пользуясь научным языком, можно сказать, что протопланетные диски – это «зародыши планет». Они представляют собой облака плотного газа, которые вращаются вокруг своей оси, постепенно сжимаясь и превращаясь в молодую планету. Появляются они вокруг недавно сформировавшихся, еще холодных звезд, и о наличии в них воды никто даже не догадывался, пока международная группа ученых под руководством голландца Михаила Хохерхейде не приступила к исследованиям с помощью орбитального телескопа «Herschel». Изучаемая область находится в созвездии Гидры, на расстоянии в 175 световых лет от Земли. По данным астрономов, объем воды (а точнее, льда) внутри такой протопланеты составляет 9 миллиардов тонн, что позволит наполнить несколько земных океанов.

9. Холодные облака. За этим красивым, почти поэтическим названием скрываются не менее живописные образования. Холодное облако представляет собой отдаленную область галактики, куда не добираются свет и тепло звезд. Вода здесь присутствует, в основном, в виде льда, осевшего на частицах мелкой космической пыли. Масса такого облака может равняться массе тысячи Солнц, а масса воды в ней – массе сотни Юпитеров. В нашей галактике таких областей около миллиона. Именно открытие холодных облаков позволило сделать вывод, что вода – третье по распространенности вещество во Вселенной. Температура внутри такого облака составляет примерно минус 263 градуса, что всего на 10 градусов ниже абсолютного нуля.

Фото: Shutterstock, NASA.

Силами Disqus