Жидкая, соленая вода на Марсе: описание, история и факты. Жидкая вода
жидкая вода - определение - русский
Пример предложения с "жидкая вода", памяти переводов
OpenSubtitles2018Трещины и разломы льда на поверхности спутника почти не оставляют сомнений в том, что под его поверхностью жидкая вода.
TEDНа других телах может быть жидкая вода,
opensubtitles2Когда мы сегодня рассматриваем Марс на высококачественных снимках, то видим то же, что узнали из первых полетов на Марс: сегодня на этой планете нет жидкой воды, но есть доказательства того, что в прошлом она была
UN-2В частности, АСИ разработало радар для глубинного зондирования грунта и ионосферы Марса (MARSIS), размещенный на борту аппарата Mars Express, и радар для малоглубинного зондирования поверхности Марса (SHARAD), установленный на борту аппарата Mars Reconnaissance Orbiter НАСА для поиска жидкой воды и льда под поверхностью Марса.OpenSubtitles2018лед, горные породы, воздух и жидкую воду.TEDПо ним стекает жидкая вода.
springerИсследуя экспериментальные данные по термодинамическим свойствам обыкновенной жидкой воды в переохлажденном состоянии, мы находим, что эти свойства могут быть последовательно интерпретированы, если учитывается новый вклад, обусловленный гетерофазными флуктуациями, в «нормальное» поведение, получаемое при экстраполяции из устойчивой области.OpenSubtitles2018Но когда атмосфера разр ежена, нет жидкой воды и активного горообразования, древние кратеры сохраняются.
MultiUnС одной стороны, наземные экосистемы играют ключевую роль в распределении осадков между испаряющейся водой («зелеными водными ресурсами») и потоками жидкой воды («голубыми водными ресурсами») через реки и водоносные горизонтыOpenSubtitles2018Случится то или другое, но жидкой вода не останется.UN-2Профессор Марк Лоуренс из Института перспективных исследований поясняет, что сложная земная система состоит из атмосферы, литосферы (твердой почвы), гидросферы (жидкой воды в океанах и реках, а также атмосферных водных паров и жидкости и льда в облаках), криосферы (замороженной почвы), биосферы и антропосферы.opensubtitles2Случится то или другое, но жидкой вода не останетсяopensubtitles2Кислород, азот, жидкая водаTEDесть жидкая вода.OpenSubtitles2018сегодня на этой планете нет жидкой воды, но есть доказательства того, что в прошлом она была.opensubtitles2Просто жидкая вода на Марсе нестабильна, чего нельзя сказать о замерзшей воде, или льдеTEDЭто жидкая вода.
opensubtitles2Земля находится на абсолютно благоприятном расстоянии от Солнца, чтобы позволить жидкой воде существовать на поверхности ЗемлиOpenSubtitles2018Кислород, азот, жидкая вода.TEDи на ней не будет жидкой воды.Показаны страницы 1. Найдено 433 предложения с фразой жидкая вода.Найдено за 1 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они приходят из многих источников и не проверяются. Будьте осторожны.
ru.glosbe.com
Жидкая, соленая вода на Марсе: описание, история и факты
По мере изучения космоса людей все больше интриговала мысль обнаружения инопланетной жизни. С развитием технологий появилась возможность исследования ближайших к Земле планет. Одной из них стал Марс – четвертая по счету планета в Солнечной системе, удивительно похожая на Землю, но как будто давно отжившая свой век и уже остывшая. Вечная мерзлота, непригодная для биологических существ атмосфера, сильнейшие пылевые бури – все это делает ее недоступной для жизни. Однако найденная совсем недавно вода на Марсе дает надежду рассматривать планету в качестве второго дома для людей в далеком будущем.
Общая информация
Марс имеет практически в два раза меньший радиус, чем у Земли (в среднем 6780 км), как и намного меньшую массу (всего 10,7 процента земной). Движение планеты вокруг Солнца осуществляется по эллиптической орбите. Вращение планеты вокруг своей оси происходит за 24 часа и 39 минут, примерно как и на Земле. А вот вокруг Солнца Марс движется намного дольше – более 686,98 суток по земным меркам. Фобос и Деймос – спутники Красной планеты небольшого размера, имеющие неправильную форму.
До того как на Марсе нашли воду, ученые стали задуматься о наличии там жизни. Теоретически там могла быть жизнь еще задолго до появления ее на Земле, но произошло что-то такое, что уничтожило атмосферу и все живое на планете.
Исследование
Исследованием планеты занимались СССР, США, Индия и Европейское космическое сообщество начиная с 1960 г.
Подробные сведения и сенсационные открытия были сделаны благодаря работающим там космическим аппаратам и марсоходам «Марс», «Маринер», Curiosity, Opportunity, Spirit. Именно марсианским зондам удалось сделать новые фотографии с поверхности планеты, исследовать образцы грунта, зафиксировать наличие тумана, льда и воды.
Самые четкие фотографии Марса были сделаны "Хабблом" – мощнейшим космическим телескопом.
Поверхность планеты
Светлые участки поверхности Марса называют материками, а более темные – морями.
Последние исследования показали, что на Марсе присутствует сезонность. Размеры полярных шапок полюсов изменчивы, в летнее время становятся меньше, а в зимнее разрастаются. Поверхность планеты покрывают ущелья, огромные разломы, глубокие кратеры, свидетельствующие о сейсмической и тектонической активности.
Планета имеет удивительно ровный ландшафт. Более высокий рельеф на Южном полушарии позволяет предположить, что в далеком прошлом планета пережила существенное столкновение с астероидом, сильнейший удар.
Возможно, именно это становится переломным концом периода, когда на Марсе течет вода. Удар привел к увеличению магнитного поля на Южном полушарии вследствие перераспределения ядерной массы Марса.
Исследование грунта
Обнаруженный марсоходом Curiosity грунт в исследовательских целях подвергли нагреванию, в процессе которого заметили испаряющуюся влагу. После чего НАСА пришло к ошеломляющему открытию, обнаружив, что в кубическом метре грунта содержится около литра воды. Представляя, где на Марсе вода, никто и не предполагал, что она практически везде.
Некоторые слои грунта сухие, но большинство участков достаточно увлажнены и содержат до 4% воды в составе. Причем верхние слои более влажные, а под ними находятся сухие слои. Непонятно, по какой причине влага, которая на Земле находится под грунтом, на Марсе содержится наверху.
Исследование более глубоких слоев грунта, добытых путем бурения в районе пещер, обнаружило соединения карбонатов и других минералов с содержанием глины. Это позволяет предполагать, что жидкая вода на Марсе также была в виде грунтовых вод.
Длинные ветвистые углубления на поверхности планеты, сфотографированные со спутников, вполне могут оказаться высохшими руслами глубоких рек. Вечная мерзлота превратила всю воду в лед, под которым и сейчас предположительно скрываются потоки воды. Толстый слой льда не дает ей замерзнуть, позволяя потокам продолжать углублять речные русла.
Атмосфера и радиация на планете
Богатой кислородом атмосферой не может похвастаться планета Марс. Вода в виде пара составляет совсем незначительную в ней часть. Атмосфера разреженная, поэтому уровень радиации здесь очень высокий.
Углекислого газа содержится в составе атмосферы больше всего – более 95%, разбавлено все это небольшим количеством азота и аргона.
Средняя температура на планете равна -50 °C, но может опускаться до -140 °C. Гипотетически много лет назад климат на Марсе был более влажным и теплым, случались дожди.
Гипотезы и их подтверждение
Возможность наличия жидкости на Марсе с давних пор волновала человечество. Даже не имея специального оборудования, мощных телескопов, ученые начали выдвигать гипотезы о существовании воды на планете задолго до отправки первого спутника в космос.
Еще в XIX веке Джованни Скиапарелли позволил себе утверждать, что на Марсе вода есть. Более того, он утверждал, что на планете существует множество каналов, искусственно созданных разумными существами. Он считал, что, когда на Марсе течет вода, она наполняет рукотворные каналы, созданные как оросительные системы для экономии водных ресурсов.
Своеобразным подтверждением догадки ученого стало обнаружение на планете жидкости. Это первое условие наличия жизни. Первая ступенька на пути к возможному заселению планеты людьми в далеком будущем.
Обнаружение воды на Марсе стало настоящим прорывом в исследовании планеты. Следующей важной находкой, возможно, станет настоящая органическая жизнь.
Соленая вода на Марсе
Впервые о смене сезонов на Марсе заговорили после обнаружения белых шапок на полюсах, которые то уменьшались в объеме, то увеличивались.
В 2011 г. НАСА сделало сенсационное заявление: были обнаружены потоки воды — перхлораты, которые стекали со склонов в районе Южного полушария планеты по стенкам кратеров. Спектральные снимки Mars Rreconnaissance Orbiter (MRO) не оставляли сомнений в том, что вода движется.
Вода течет весной, образуя водяные потоки длиной в сотни, а шириной около пяти метров, а зимой пропадает.
С другой стороны, обычная вода сразу же превратилась бы в лед под действием низких температур на поверхности Марса. Существует теория, что жидкость соленая, своеобразный рассол на основе хлорной кислоты, который благодаря своему составу не замерзает. Пока еще ученые не знают наверняка, что это за вода. Но если действительно соленая вода на Марсе есть, то в ней могут жить микроорганизмы, которые любят соль, подобные земным.
Туман над Красной планетой
На закате постепенно появляется туман вокруг поверхности планеты. Это еще одно подтверждение того, что жидкая вода на Марсе существует. Туман поднимается над остывшим грунтом. В нем содержатся замерзшие ледяные частички, выпадающие на грунт из тумана под своей тяжестью. Их удалось сфотографировать «Фениксу», направляя вверх лазер. Некоторые ледяные частички погружаются в грунт, таким образом обеспечивая постоянный обмен между атмосферой и поверхностью водой.
Ночью туман становится более глубоким, поднимается выше, из него выпадает большее количество ледяных частичек. Интенсивность и высота его также зависят от времени года.
Штормы и бури на планете
Еще до того как на Марсе обнаружили воду, ученые предполагали возникновение там пыльных бурь и штормов. Климат на Красной планете всегда был сухим и холодным согласно фактам и утвержденным ранее теориям.
Построенная модель, отображающая марсианские условия около 3,5 млрд лет назад показала существование ранее гигантского теплого озера. Пар, поднимавшийся от его поверхности, образовал тучу, из которой потом сыпались снежные хлопья. Это приводит к выводу, что на планете можно наблюдать и снежные бури.
В 2015 г. марсоход Opportunity сделал панорамные снимки огромного пылевого смерча. Его собрат Spirit неоднократно делал подобные снимки и раньше. Но на этот раз смерч действительно был невероятно большого размера, он скрыл поверхность планеты.
Порывы ветра во время бурь переносят песок, пыль и достигают скорости до ста метров в секунду.
Марсианский океан
Сделанные еще в 70-х годах снимки, доказывают, что на Марсе ранее был океан, который покрывал большую часть Северного полушария. Наличие углублений в поверхности свидетельствует о существовании больших озер и рек.
Исследования с помощью мощных радаров показало, что глубоко под толщами грунта спрятаны огромные ледники. MRO позволил выявить раскинувшиеся на сотни километров от северного полюса до экватора ледники. Вода на Марсе в виде льда находится глубоко под подножьями горных образований, внутри кратеров вулканов.
Именно система глубоких каналов теоретически могла сформировать в далеком прошлом океаны. Сами каналы, скорее всего, появились вследствие потоков лавы, песка, камней и эрозии ледников. Вулканическая активность привела к выработке большого объема газов, что и стало причиной образования огромных пещер.
Питьевая вода на Марсе
Американские ученые выдвинули гипотезу, что ранее на Марсе были огромные объемы жидкости, которую постепенно поглотила система пещер. Ведь пещеры стали природными естественным образом сформировавшимися хранилищами, возможно, даже питьевой воды, которая, скорее всего, находится там до сих пор.
В образцах грунта с планеты Марс были обнаружены минералы, в том числе и углерод, необходимые для поддержания человеческой жизни. Это позволяет утверждать, что на планете была ранее питьевая вода. Наличие пригодной для питья жидкости свидетельствует о том, что на Марсе были условия для развития жизни, подобной земной.
С другой стороны, органические микроэлементы могли попасть на планету из космоса, с астероидами, которые часто сталкиваются с ее поверхностью, о чем говорит множество кратеров. Поэтому уверенно сказать, что на Марсе нашли воду, пригодную для питья, пока нельзя.
Загадку подземных пещер еще предстоит разгадать, над ней ломают свои умы лучшие ученые мира. Но обнаружение на фото провалов, дыр на поверхности Марса, в которые и могла уйти когда-то вода, позволяет предположить ее наличие глубоко в пещерах.
Возможна ли колонизация Марса?
Исследования Красной планеты продолжаются. Наверняка найдется еще множество мест, где на Марсе вода, а возможно и биологическая жизнь в виде бактерий, существует. Чтобы поиски стали более эффективными, было бы неплохо отправить на планету исследовательскую экспедицию, но пока эта задумка находится на стадии планирования.
Чтобы долететь до Марса, понадобится чуть меньше года. Космонавты будут лишены удобств, ограничены в движении, не смогут помыться, а питаться им придется одними консервами. Человек не может долгое время находиться в замкнутом пространстве. Это грозит бессонницей, длительной депрессией и другими нервными расстройствами.
Пока настолько длительно в космосе человек еще не был из-за опасности потери мышечной, а также костной ткани под влиянием искусственно созданной гравитации. Максимальный период нахождения космонавта на борту МКС равен полугоду.
Первые колонизаторы не смогут иметь детей, действие радиации губительно влияет на состав спермы. Также радиация не позволит находиться на поверхности без скафандра, может стать виновником развития неизвестных земной науке заболеваний.
Хоть теоретически колонизация планеты и возможна, но для того чтобы осуществить первые шаги в сторону достижения цели, необходимы длительные исследования планеты, разработка новейшего оборудования для успешного перелета на нее и действенных способов обойти разрушающее влияние Марса на человека.
fb.ru
Жидкая вода - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Жидкая вода
Cтраница 2
Жидкая вода удовлетворительно не может быть представлена как аддитивная смесь двух фаз. Последние данные, полученные в широком интервале температур, противоречат этой концепции. [16]
Жидкая вода может образовывать локальные упорядоченные квазикристаллические структуры. Обсудим уравнение (3.2) в применении к водному раствору минерального масла, состоящего из углеводородов, вместо водного раствора полипептидов. Чтобы понять этот факт, следует учесть, что в N-состоянии большинство молекул масла окружено такими же молекулами, тогда как в R-состоянии все они окружены водой. В вандерваальсовом взаимодействии между молекулами масла преобладают дисперсионные силы, и поэтому оно слабо. В связи с этим величина АЯмасло ( которая представляет разность обоих состояний) благоприятствует образованию монодисперсного раствора. Однако эта величина сравнительно мала. [17]
Жидкая вода состоит из короткоживущих скоплений ( кластеров) молекул, связанных друг с другом водородными связями. Полярность воды и сильно выраженная способность ее молекул образовывать водородные связи делает воду прекрасным растворителем для многих ионных соединений и других веществ, имеющих полярные молекулы. Вода диспергирует также амфипатические вещества, например мыла, с образованием агрегатов молекул, называемых мицеллами, в которых гидрофобные группы спрятаны внутри и не контактируют с водой, тогда как заряженные группы расположены на внешней поверхности. [18]
Химически чистая жидкая вода является простейшей гомогенной системой, с ко-торой обычно начинается изучение этих систем. Угол связи в молекуле воды НОН равен - - 105; межъядерное расстояние О И составляет 0 97 А; И Н - 1 63 А; дипольный момент равен 1 87 10 - 18 эл. Сильный дипольный характер молекул Н2О обусловливает особую склонность воды образовывать продукты присоединения. Это указывает на то, что е воды довольно высока по равнению со многими жидкостями. [19]
Химически чистая жидкая вода является простейшей гомогенной системой, с которой обычно начинается изучение этих систем. Угол связи в молекуле воды НОН равен - 105; межъядерное расстояние О - - - Н составляет 0 97 А; Н - - - Н - 1 63 А; дипольный момент равен 1 87 § 10 - 18 эл. Сильный дипольный характер молекул Н2О обусловливает особую склонность воды образовывать продукты присоединения. Это указывает на то, что ДП воды довольно высока по сравнению со многими жидкостями. [20]
Жидкой воды на планете достаточно. [21]
Когда жидкая вода превращается в пар, то сцепление ее частиц должно быть нарушено, так как частицы удаляются друг от друга на такое расстояние, при котором уже взаимное притяжение оказывает лишь ничтожное влияние. Так как сцепление частиц воды, при различных температурах, неодинаково, то уже по этому одному количество тепла, расходующееся на преодоление этого сцепления, или скрытая теплота испарения, при разных температурах неодинакова. Количество тепла, которое расходуется на превращение воды, при разных температурах, в пар, определено было Реньо, Гриффитсом ( 1895) и др. с большою тщательностью. Из этого можно заключить, что при некоторой возвышенной температуре уже не потребуется тепла для перевода воды в пар. При этой температуре вода должна переходить в пар, несмотря на давление ( гл. [22]
Однако жидкая вода и твердое стекло по существу эквивалентны друг другу и способны испытывать одновременно упругую деформацию и течь. [23]
Отсутствие жидкой воды значительно снижает возможность корродирования труб под влиянием химических факторов. [24]
Реакция жидкой воды с коксом дает больше возможностей. В присутствии катализатора, например раствора хлористого таллия, реакция быстро протекает при температурах от 300 до 350 С. Углекислота и небольшое количество образующейся окиси углерода могут быть удалены обычными методами. [25]
Реакция жидкой воды или азотной кислоты и жидкой двуокиси в присутствии кислорода дает крепкую азотную кислоту; благодаря этому имеется возможность легко концентрировать более слабые кислоты, полученные другим способом. Так, например, Ферс-тер, Бурхардт и Фрикке58 ( i сообщают результаты, показанные в табл. 74, по повышению концентрации кислот встряхиванием азотной кислоты и жидкой двуокиси азота в кислородной атмосфере. [26]
Теплоемкость жидкой воды исключительно высока: она равна 75 4 Дж - град 1 -моль 1, тогда как теплоемкость льда составляет 38 Дж град 1 -моль 1, что согласуется с рассмотренным выше правилом Коппа. Интерпретация столь высокого значения теплоемкости воды дана в гл. [27]
Молекулы жидкой воды ориентированы друг относительно друга и не могут вращаться так, как вращаются, например, молекулы бензола. При испарении водородные связи рвутся, и молекулы воды приобретают способность к свободному вращению. [28]
Массу жидкой воды мы должны положить равной нулю, если в рассматриваемом состоянии вся вода существует в виде насыщенного водяного пара. Но, конечно, величина dmm должна считаться отличной от нуля, так как при поднятии вверх водяные пары конденсируются в жидкие капли. [29]
Радиолиз жидкой воды рассматривается в гл. [30]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
откуда на замёрзших планетах жидкая вода?
Высокая отражающая способность поверхности ледяной луны Сатурна, Энцелада, говорит о присутствии в большом количестве постоянно обновляющегося льда, чего не наблюдается ни на одной другой луне в Солнечной системе Солнечная система не устаёт удивлять нас, и, возможно, одной из самых больших неожиданностей стал тот факт, что Земля – не единственный мир, на поверхности которого есть жидкая вода. Да, конечно, на Марсе иногда появляется немного воды, но такие миры, как луна Юпитера Европа, луна Сатурна Энцелад и даже далёкий Плутон обладают огромными подповерхностными океанами, причём на некоторых из этих миров воды ещё больше, чем на Земле. Однако, в отличие от Земли или даже Марса, эти миры так далеко отстоят от Солнца и там так холодно, что даже самые высокие температуры на поверхности не добираются до температуры плавления льда. Так как же на них сохраняется жидкая вода? Именно это хочет узнать наш читатель:
Я читал о луне Сатурна Энцеладе и о том, что учёные считают, что на ней существуют океаны жидкой воды под её ледяной коркой. Однако я также прочёл, что максимальная температура на поверхности составляет -90° С. Как же у этой луны может быть жидкая вода? При таких низких температуре и давлении на Энцеладе должны были быть только водяной лёд и пар, но не вода.
Начнём с того, как ведёт себя вода у нас на Земле.
Вода в трёх состояниях: жидком, твёрдом (лёд) и газообразном (невидимый водяной пар в воздухе). Облака – это скопление водяных капель, сконденсировавшихся из насыщенного паром воздуха.
На Земле вода может существовать в трёх состояниях: твёрдом, жидком и газообразном, в зависимости от температуры. Ниже 0° C вода замерзает и превращается в лёд; выше этой точки и ниже 100° C вода жидкая; выше 100° C вода существует в виде газообразного пара. Именно так нас учат в школе, и по большей части это верно. Но существуют некоторые условия, при которых вода может начать вести себя совсем по-другому. К примеру, если вы живетё на большой высоте, например, в Боготе (Колумбия), Кито (Эквадор), Эль-Альто (Боливия) – а в каждом из этих городов живёт более миллиона человек — то вода у вас кипит при гораздо меньшей температуре.
Фазовая диаграмма воды, с указанием различных видов льда, жидкого и газообразного состояний, и условий, при которых они возникают. Заметьте, что ниже -22° C жидкая вода существовать не может ни при каком давлении
Всё оттого, что давление влияет как на точку кипения, так и на точку замерзания. В глубинах космоса без атмосферы жидкая вода существовать не может; она может существовать либо в твёрдой, либо в газообразной фазах. Но на Земле при пониженном давлении вода кипит при пониженной температуре, а если приложить достаточно большое давление, то лёд тает и становится жидким. Последний факт часто удивляет людей, до тех пор, пока не просишь их вспомнить о коньках. Без коньков на льду очень скользко и вам трудно контролировать ваши движения или достичь трения; ваши ботинки скользят по замёрзшей поверхности льда. Но с коньками всё давление вашего веса концентрируется на лезвии, что увеличивает давление на лёд и заставляет его временно плавиться.
Фигуристы оставляют следы на льду, поскольку их коньки, скользя по поверхности, оказывают давление, достаточное для превращения льда в воду
Стоит учесть и ещё один факт: точка замерзания воды изменяется в зависимости от того, что в ней растворено. Если вы когда-нибудь клали водку в морозилку, вы знаете, что смесь воды и 40% алкоголя замерзает не при температуре замерзания воды, ей нужна температура гораздо ниже. Наш океан с растворённой в нём солью тоже обладает пониженной точкой замерзания по сравнению с чистой водой: порядка -2° C при примерно 4% солёности. Поэтому можно опустить температуру ниже замерзания воды и всё равно остаться с жидкой водой – в зависимости от того, что в ней ещё есть. Это одна из наиболее удивительных особенностей Марса, где чистая жидкая вода вообще не должна существовать.
Потёки воды на склонах, вроде этих — на южном склона кратера на дне каньона Меласс — сначала постепенно вырастают, а потом исчезают, заполняясь пылью с марсианского ландшафта. Известно, что они являются следствием потоков жидкой солёной воды.
При давлениях и температурах, существующих на поверхности Марса, жидкой воды физически не должно быть. Но благодаря высокому содержанию соли в некоторых видах марсианской почвы, вода, конденсируясь на поверхности, может существовать в жидкой фазе. Потоки воды, идущие вниз по склонам стенок кратеров, стали первым прямым свидетельством наличия жидкой воды вне Земли.
Но если заглянуть ещё дальше в Солнечную систему, посмотреть на миры вроде Европы, Энцелада, или даже на Плутон – там мы не найдём воды на поверхности.
Европа, одна из крупнейших лун Солнечной системы, движется по орбите вокруг Юпитера. Под её замёрзшей ледяной поверхностью находится жидкий океан, подогреваемый приливными силами Юпитера
Пристальное изучение этих миров открывает лишь лёд. Да, это водяной лёд, что даёт нам надежду, но температуры на этих мирах, расположенных в несколько раз дальше, чем Земля от Солнца, не только никогда не приближаются к показателю в 0° C — что необходимо для появления жидкой воды на поверхности Земли — но даже никогда не приближаются к температуре, позволившей бы жидкой воде существовать при любом давлении. И всё же, если на этих мирах углубиться под поверхность льда, мы приблизимся к ней, поскольку подо всем этим льдом существует огромное давление.
Плутон и Харон в отредактированном цвете; изображения получены с камеры межпланетной станции “Новые горизонты“. Замёрзшая поверхность Плутона – это ещё не всё; на большой глубине у него есть подповерхностный океан жидкой воды.
Требуется атмосфера толщиной в 100 км, чтобы создать атмосферное давление, которое мы ощущаем на уровне моря – однако чтобы удвоить это давление, нужно всего лишь 10 метров воды. На другом мире лёд легко может достигать тысячи метров в толщину, и создавать огромные давления, приближающие нас к жидкой фазе воды. Но даже при наличии солей во льду жидкая вода всё равно не появится без ещё одного дополнительного фактора: источника тепла. К счастью, у каждого из этих миров есть источник тепла: близко расположенная массивная планета-компаньон.
«Равнина Спутника» на Плутоне. Геологические особенности, выявленные станцией «Новые горизонты», говорят о наличии подповерхностного океана под обширной и глубокой ледяной коркой на поверхности Плутона, простирающейся по всей карликовой планете.
У Европы есть Юпитер, у Энцелада есть Сатурн. У Плутона есть луна Харон. Вся эта троица, комбинируя крупную массу и относительно близкое расположение, оказывает весьма серьёзное приливное воздействие на эти миры. И эти силы не просто приводят к небольшим деформациям внешних слоёв – они растягивают, сжимают и раскалывают внутренности этих миров, из-за чего те разогреваются. Если учесть количество приливного тепла и добавить оказываемое льдом давление и соль, существующую под внешними слоями льда, можно получить искомое: жидкий океан под ледяной поверхностью.
Приливных сил, действующих на луну Сатурна Энцелад, достаточно для того, чтобы разорвать ледяную корку и разогреть внутренности, что заставляет подповерхностный океан извергать в космос воду на высоту в сотни километров
Европа демонстрирует огромные трещины на поверхности, свидетельства тех моментов, когда там ломался лёд и на поверхность выступала вода. Подповерхностный океан Энцелада – наиболее зрелищный, жидкая вода извергается из него и поднимается в космос на сотни километров над поверхностью. Эти водяные столбы Энцелада настолько сильны, что отвечают за образование одного из колец Сатурна – кольца Е. Наконец, под замёрзшей поверхностью Плутона, что, возможно, оказалось одним из самых неожиданных сюрпризов, имеется жидкий водяной океан. А если там есть вода, тепло и растворённые химические соединения, то вполне возможно – хотя пока лишь гипотетически – что под поверхностью этих миров можно найти что-то поинтереснее простой воды.
Иллюстрация внутренностей луны Сатурна Энцелада, где показан глобальный жидкий водяной океан, расположенный между скалистым ядром и ледяной коркой. Толщина слоёв не в масштабе.
Может ли существовать жизнь на мире, где солнечный свет никогда не достигает жидкого океана, способного служить домом для этой жизни? Это возможно, и потенциально проверить эту гипотезу можно будет сначала на Энцеладе. Наличие гейзеров даёт фактическую возможность солнечному свету катализировать некоторые из биохимических молекул, способных породить жизнь, перед тем, как они снова упадут на ледяную поверхность луны. За достаточно долгое время над ними может скопиться достаточно льда, чтобы давление заставило лёд расплавиться – и этот процесс в принципе может создать долгосрочный цикл появления жизни на этом мире. И чтобы выяснить это, нам не придётся копать этот мир или втыкать в него зонд на большую глубину – нужно просто отправить космический корабль мимо одного из гейзеров Энцелада и взять из него пробу. Может ли жизнь за пределами Земли быть настолько легко доступной для нас внутри Солнечной системы? Возможно, если нам повезёт, когда-нибудь мы узнаем об этом.
Итан Сигель – астрофизик, популяризатор науки, автор блога Starts With A Bang! Написал книги «За пределами галактики» [Beyond The Galaxy], и «Трекнология: наука Звёздного пути» [Treknology].
ЧаВо: если Вселенная расширяется, почему не расширяемся мы; почему возраст Вселенной не совпадает с радиусом наблюдаемой её части
se7en.ws
Структура - жидкая вода - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Структура - жидкая вода
Cтраница 1
Структура жидкой воды выяснена не столь детально, как структура льда. Для структуры воды было предложено много моделей. [2]
Структура жидкой воды достаточно сложна, а информация, извлекаемая из ее спектра с широкими полосами, весьма ограниченна. Тем не менее метод инфракрасной спектроскопии позволяет установить ряд ее свойств. Это является прямым доказательством того, что структура жидкой воды не искажается под действием вводимых в нее ионов и молекул на расстоянии, большем чем 10 - 30 А. [3]
Структура жидкой воды подобна структуре льда, но расположение молекул в ней менее упорядочено. [4]
Поскольку структура жидкой воды до некоторой степени аналогична структуре льда, имеет смысл, по-видимому, более подробно познакомиться со структурой льда. [6]
Описанная модель структуры жидкой воды позволяет по-новому оценить и строение водных растворов электролитов, являющихся дисперсионной средой всех ( в том числе неминерализованных) промывочных жидкостей на водной основе. [8]
Согласно этой модели, структура жидкой воды представляет собой гидрат воды ( раствор внедрения воды в воде), состоящий из беспорядочной смеси нестабильных каркасов, в полостях которых находятся мономерные молекулы воды. Этот каркас имеет симметрию икосаэдра ( рис. 1.10) и образован двадцатью одной молекулой воды, из которых двадцать расположены в вершинах пентадодекаэдра и каждая из них связана с ближайшими соседями тремя водородными связями. Двадцать первая молекула не образует водородных связей и находится в полости, внутри додекаэдра. Взаимное расположение додекаэдров может быть весьма различным: так, они могут быть соединены между собой водородными связями, или иметь общую пятиугольную грань, или могут соединяться мостиками, образованными цепями молекул воды, соединенных водородными связями. Кроме всего этого, в воде могут присутствовать свободные мономерные молекулы, не образующие водородных связей. Существование цепей и мостиков из молекул воды может также приводить к образованию добавочных полостей еще большего диаметра. [10]
Различные количественные исследования [16, 38, 41, 62, 70, 71] структуры жидкой воды обычно достаточно хорошо объясняют ее термодинамические свойства. Наибольшая трудность обычно возникает при предсказании величины теплоемкости. [11]
Таким образом, особенность структуры жидкой воды проявляется в пространственной сетке водородных связей и наличии в ней пустот, которые могут заполняться молекулами. В связи с этим жидкая вода проявляет особые свойства по сравнению с теми, которые следовало бы ожидать от характера изменений их в ряду сходных соединений Н2О, h3S, HaSe, HaTe. Так, температуры плавления и кипения ее должны были бы быть равными около 173 15 К и 193 15 К соответствен-но вместо 273 15 К и 373 15 К, наблюдаемых на опыте. С указанными особенностями связаны максимальная плотность воды при 277 15 К, высокое значение диэлектрической постоянной и другие свойства. [13]
Представляет особый интерес модель структуры жидкой воды в виде мерцающих кластеров ( рис. 4), состоящих из соединенных водородными связями молекул, плавающих в более или менее свободной воде. Кластеры постоянно существуют в текучей жидкости, непрерывно образуясь и разрушаясь в соответствии со случайными тепловыми изменениями в микроучастках жидкости. Фрэнк и Вин определили время полужизни кластера как 10 - 10 - 1 - ю - 11 с, что соответствует времени релаксационных процессов в воде. [14]
В свою очередь нарушение самосогласованной структуры однородной жидкой воды введением чужих молекул уже в очень малых концентрациях - ( 10 - 9) приводит к изменению характера межмолекулярного взаимодействия в воде и в определенной области малых концентраций может привести к нелинейной зависимости свойств раствора от концентрации растворенного вещества. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
