Вода на Земле: откуда?

[tarlin]

To Valeriy Iljin: Разумеется прошло, как же еще звезде образовываться...

To Quest: Это верно для невзаимодействующих тел. В протопланетном диске присутствует и газ, а у него другая динамика, так как существует давление этого самого газа и вязкое трение тонкого колечка газа о соседние внутреннее и внешнее колечки, вращающиеся в другой скоростью.
Давление противостоит гравитации, так что орбитальная скорость газа меньше скорости свободной частицы на той же орбите. Вот об этот газ пылинки и тормозятся. Трение еще больше тормозит сам газ, что и вызывает аккрецию,
то есть постепенное выпадение газа на центральное тело.


Дикуссия навеяла другой вопрос: какие существуют оценки возраста Солнца, не зависящие от возраста Земли и прочих элементов солнечной системы? Или по другому: есть довольно старый одиночный желтый карлик в галактическом диске, сидящий на главной последовательности и уже не входящий ни в какие скопления/ассоциации/потоки.  Что мы можем сказать о его возрасте?
То же, если мы знаем его массу?

Кажется, что в первом случае единственное что у нас есть, это металличность + химическая эволюция галактики. Насколько велика дисперсия металличности звезд одного возраста из разных скоплений? Насколько хорошо количественно проработана теория химической эволюции?

Правильно ли я понимаю, что то, что обычно приводится, это геологический возраст старейших участков земной коры+время остывания Земли+время формирования планетной системы, а из звездной физики мы ничего точнее +- пара-тройка миллиардов лет сказать не можем?

[Крупин]

To Quest: Это верно для невзаимодействующих тел. В протопланетном диске присутствует и газ, а у него другая динамика, так как существует давление этого самого газа и вязкое трение тонкого колечка газа о соседние внутреннее и внешнее колечки, вращающиеся в другой скоростью.
Давление противостоит гравитации, так что орбитальная скорость газа меньше скорости свободной частицы на той же орбите. Вот об этот газ пылинки и тормозятся. Трение еще больше тормозит сам газ, что и вызывает аккрецию,
то есть постепенное выпадение газа на центральное тело.

Если пылинки движутся быстрее газа, то газ их тормозит, но они, наоборот, газ ускоряют. У Вас же нарушаются законы "Действие равно противоположно направленному противодействию" и закон сохранения момента импульса.

[tarlin]

В выделенном фрагменте "трение" относилось к вязкому трению газа.
Кроме того, *любое* трение вызывает потери энергии, и, следовательно, падение на центральное тело. Касательно ускорения пылинок газом, естественно пыль-газ система придет в динамическое равновесие, зависящее от соотношения количества газа и пыли. А с законами Ньютона я знаком, спасибо.

[Крупин]

    Только потери энергии недостаточно, ведь есть ещё момент импульса. Его также надо потерять.

[tarlin]

а момент импульса никто и не теряет...
потеря энергии на любой орбите приводит к понижению орбиты и соответствующему увеличению скорости движения по ней.

Что то мы от астрофизики ушли к институтскому курсу общей физики на уровне простых задач. неинтересно.

[Крупин]

   Момент импульса (на единицу массы) это произведение скорости на радиус, а он убывает быстрее, чем возрастает скорость.

[tarlin]

еще раз. локальное равновесие *динамическое*!
газ *медленно* по сравнению с временем достижения этого равновесия стекает к центру и переносит туда же момент импульса.
школьные формулы для V~R^1/2 верны для невзаимодействующих частиц, у газа динамика *другая*.

Если газ сагрегировался в крупный объект, этот обеъкт, как градина в атмосфере, этим газом больше не удерживается и начинает падать быстрее.

Любая самогравитирующая система обладает отрицательной теплоемкостью, т.е. потеря энергии приводит к увеличению скоростей/разогреву в засивимости от того, что мы считаем частицей, и, в целом,  к конденсации этих частиц к центру.

[Karen]

Простите, если повторяю что-то уже упомянуто - быстро прочитала тему. Ничего не видела о изотопов водорода в воде на Земле и в воде на кометах. Исследователи в Калифорнийском институте технологии (Cal tech) нашли в 1999 г. что в комете Хейл-Бопп есть больше дейтерия (тяжелого водорода) чем в земной воде. Это означает что земная вода наверно не из комет или по крайне мере не из комет как Хейл-Бопп. Большой вопрос - Хейл-Бопп ли типичная комета в этом смысле? Мне нравится идея что земная вода пришла из комет, но если мы найдем что большинство комет имеют слишком много дейтерия, это большая проблема для этой теории.

Источник: http://neo.jpl.nasa.gov/news/news008.html "Earth's water probably didn't come from comets, Caltech researchers say" (Земная вода наверно не пришла из комет, говорят исследователи Caltech) из Nature 18 марта 1999 г.

[Крупин]

    На мой взгляд проблема высосана из пальца. Мы считаем, что на Земле слишком много воды на том основании, что 2/3 её покрыто водой. Но если распределить всю воду равномерно - глубина будет примерно километр, в то время как земной радиус 6300 км. Т.е. в процентном отношении к объёму планеты - мизер.
    Даже если считать, что на расстоянии земной орбиты было слишком горячо, так что не могло сконденсироваться ни капли жидкой воды (весьма сомнительно), то имелась кристаллизационная вода, выжимаемая при извержениях вулканов. Так, что участия комет совершенно не требовалось.
    Более странно полное отсутствие воды на Венере и её фантастический изотопный состав. Также странно малое количество воды на Марсе (ведь он дальше от Солнца и ближе к кометам).

[Valeriy Iljin]

      ... Более странно полное отсутствие воды на Венере и её фантастический изотопный состав. Также странно малое количество воды на Марсе (ведь он дальше от Солнца и ближе к кометам).

  Как раз более странным и является наличие воды на почти равнозначной  по способу образования планете Земля, поэтому  видимо и задан вопрос.

[naxnax]

     Более странно полное отсутствие воды на Венере и её фантастический изотопный состав. Также странно малое количество воды на Марсе (ведь он дальше от Солнца и ближе к кометам).

На марсе вода сублимировала, там есть какие-то заморочки с потерей магнитного поля и потерей атмосферы.
А вот для Венеры правильно поставить вопрос - сколько воды на Венере? Насколько я помню из детского увлечения планетологией кроме сернистых есть и водяные облака.
Сейчас склоняются к тому, что всю воду с планет Марс и Венера сдул солнечный ветер.

Моё мнение состоит в том, что если взять за иходные составляющие углекислый газ и метан, то получится вода и азото-кислородная атмосфера.
Теперь активировали обратный процесс:
Для получения метана ученые поместили углекислый газ и пары воды в металлические контейнеры, закрытые с одного конца прозрачной крышкой из кварца, с внутренней стороны которой располагался слой из нанотрубок. Контейнеры пролежали на улице с июля по сентябрь 2008 года, подвергаясь ежедневному воздействию солнечных лучей.
По словам ученых, производство метана происходило непосредственно внутри нанотрубок. Под воздействием солнечного света в них возникали свободные переносчики электрического заряда, разделявшие молекулы воды на гидроксильные радикалы и ионы водорода, которые объединялись в атомы водорода.

[Бородатый Кабан]

если взять за иходные составляющие углекислый газ и метан, то получится вода и азото-кислородная атмосфера.

Допустим, углерод выпадет в осадок. Но откуда же возьмётся азот? Может быть, имелся в виду аммиак?

[naxnax]

Может быть, имелся в виду аммиак?

Да уж тут пролёт. Но мы не сгибаемые фантасты!
Правильнее всё-таки предполагать, что вода входила в состав "первичного облака". Хотя я сомневаюсь в самом существовании облака. Мне думается что мощные вспышки молодого солнца "сепарировали" вещество и вещества в этом облаке по определенным законам. Допустим что эти вспышки были монохромотическими или мильтихроматическими, тогда солнечное излучение оказывало избранное воздействие на атомы вещества. Некоторые, особенно легкие, могли быть выбиты достаточно далеко, тяжелые - оказали инертное сопротивление. В любом случае, мы имеем две планетные группы с распеределением вещества от большого количества к малому (надо полагать, что Венера и Меркурий в прошлом по массе занимали в земной группе место Юпитера и Сатурна, но газы с них были банально сдуты разгоревшимся солнецем). Поскольку астероидные поля также содержат воду, то мы может предположить что те массы "первичного облака", которые составили земную группу планет, также содержали воду - огромные массы воды. Возможно что водяные пары из атмосферы Меркурия и Венеры  улавливались протоЗемлёй, и поскольку столкнувшись с протоЛуной она сохраняла горячее ядро и магнитное поле(а напряженность этого поля могла быть высока), то сохраняла возможность удерживать густые водяные облака и атмосферу сопоставимую со своим радиусом. Помере остывания поверхности Земли облака выпали в океаны. Только это может объяснить появление воды сразу и большом количестве.
Вот такой я фантазер 8-)

[Kweni]

Зачем вам спорить? Проводилось же компьютерное моделирование образования систем, подобных солнечной. При этом от чисто случайных обстоятельств образовывались всякие планеты земного типа – от совершенно лишённых воды до целиком покрытых океаном. Да, вода на планетах оказывается в результате столкновений формирующихся планет с пришедшими из более отдалённых областей льдистыми телами самых разных размеров – а будете ли вы их называть кометами, планетезималями или как–то ещё – это вопрос лишь терминологический. Поэтому не стоит удивляться, если на планетах Солнечной системы оказывается резко различное количество воды. Поэтому также объяснение безводности Венеры и изотопного состава водорода на ней не обязательно требует испарения гигантских океанов – достаточно и намного меньшего первоначального количества воды. А количество воды на Марсе пока что, увы,  не подсчитано. Известно лишь, сколько находится в полярных шапках и в атмосфере. Третья составляющая – вечная мерзлота – пока недостаточна изучена. Во всяком случае, при глубинном зондировании в некоторых местах обнаружены залежи богатых льдом пород, что в сочетании со старыми данными по кратерам, которые начиная с некоторого диаметра окружены выбросами замёрзшей жидкости, а также по следам гигантских водных потоков, говорит о том, что в вечной мерзлоте может находиться намного больше воды, чем в полярных шапках. Поэтому пока нельзя утверждать достоверно, что Марс беднее водой, чем Земля. А в целом распределение воды в Солнечной системе вполне закономерно – наибольшие массы её находятся, видимо, на Нептуне и прочих планетах–гигантах, потом идут их крупнейшие спутники, а затем уже – внутренние планеты вроде Земли, и возможно Марса, которым повезло обзвестись водой в эпоху их формирования, потом ледяные спутники помельче, а потом уже всякие кометы.

[Крупин]

Вот ещё на тему происхождения воды http://chistaya-voda.info/interes_fakt/asteroid_voda/

[Grei]

Я сторонник химического образования воды на Земле. Наверное ,воду образовать проще ,чем
другие минералы и породы образующие Землю. Ни у кого ведь не возникает вопроса ,откуда на Земле взялся гранит?
Вопрос возникает другого плана , как просто решает неразумная природа сложные вопросы ,например ,орошение огромных площадей суши без труб ,насосов ,и тд.

[Valeriy Iljin]

Вот ещё на тему происхождения воды http://chistaya-voda.info/interes_fakt/asteroid_voda/

  Отличный материал.

[gans2]

Вот ещё на тему происхождения воды http://chistaya-voda.info/interes_fakt/asteroid_voda/

  Отличный материал.

Да уж
перл про возникновение дейтерия - это финиш. Материал - переложение дебила-журналиста чего-то им непонятого...
Чему уж тут радоватся?

[StAlex]

В обсуждаемом контексте, хотел спросить у образованных специалистов:
Солнечные ветер, согласно материала на AstroNet состоит в основном из водорода, гелия, кислорода и некоторых прочих элементов. Наличие в солнечном ветре кислорода, в температурных условиях космоса, может приводить к образованию молекул воды, если атомы водорода и кислорода будут последовательно "выпадать" на, скажем, какую-нибудь пылинку, родом из, например, главного пояса астероидов?

Другими словами, правомерно ли рассматривать процесс распространения солнечного ветра как один из факторов, приводящих к нарастанию ледяных масс как тел из пояса астероидов, так и тел из пояса Койпера?
в многомиллиардолетней перспективе?

Дополню.
Согласно википедии, утеря массы солнцем составляет 3.15 * 10^19 тонн за 1 миллион лет(миллион тонн в секунду). Сведений об включении в эту величину всплесков в составе коронарных выбросов массы - нет. Так же, не ясно численное соотношение "полноценнного" вещества(атомы элементов) к протонам, нейтронам и прочим элементарным частицам.

[bAD_iDEA]

Столько рассуждений на эту тему, тут же всё гораздо проще - в состав протопланетного облака помимо основного элемента водрода более 99% массы, входили ещё множеcтво элементов принесённых возможно от взрыва сверхновой, и среди них был и кислород и вода, и в результате формирования солнечной системы после зажигания солнца, наиболее тяжёлые элементы остались ближе к светилу сформировав земную группу, а все лёгкие и вода в том числе в основном были перенесены на периферию, но немножечко осталось, и этого вполне хватило для такой маленькой планетки как наша.. отсюда кстати следует вывод что на марсе в процентном отношении к его массе, воды должно быть больше чем на земле.