Одна необычная теория гласит, что космос состоит из воды. Но насколько это соответствует реальности? На самом деле, космическое пространство — это почти идеальный вакуум, в котором крайне мало молекул водорода, гелия, пыли и плазмы.
Вода, в свою очередь, состоит из водорода и кислорода. Водород — самый распространённый элемент во Вселенной, из него формируются звёзды. Кислород же появляется в космосе в результате ядерного синтеза гелия и углерода. Этот процесс происходит в разные этапы эволюции звёзд, поэтому кислорода во Вселенной значительно меньше, чем водорода. Но его всё же достаточно, чтобы в космосе возникала вода в разных состояниях.
Например, молекулы воды находят на пылевых частицах в молекулярных облаках — холодных и плотных областях космоса. Они также есть в межзвёздном пространстве и на поверхности комет, астероидов, планет и их спутников. Некоторые спутники Сатурна и Юпитера покрыты ледяной корой, под которой может быть жидкая вода. Венера и Марс имеют водяной пар и жидкую воду в своих атмосферах. А на нашей планете вода покрывает более 70% поверхности.
Космос наполнен водой, но она распределена неравномерно
Люди с древних времён сравнивали его с водой. Например, древние цивилизации считали океан порталом в космос. Хотя между ними нет физической связи, оба пространства огромны, полны загадок и таинственных обитателей.
Раньше люди думали, что океан и звёзды связаны. Мы освоили морскую навигацию, но глубины океана и космос всё ещё скрывают множество тайн. Например, только 2–5 % мирового океана исследованы, столько же изучено в космосе. Тёмная материя, составляющая большую часть Вселенной, остаётся загадкой. Космос не ведёт себя как вода, но оба пространства опасны без специального снаряжения. В космосе нет давления, и без скафандра вы не сможете дышать. В океане опасно как чрезмерное давление, так и его резкое падение при всплытии.
Но что, если космос — это жидкость?
Одно исследование предположило, что вакуум космоса — дилатантная жидкость. Эта теория основана на аномалии Пионера. Два космических зонда NASA, запущенные в 1970-х годах, начали замедляться. Учёные предположили, что тепловое излучение создавало давление на их поверхность. Позже выяснилось, что физический вакуум ведёт себя как дилатантная жидкость при увеличении напряжения сдвига.
Другой учёный нашёл доказательства, что пространство-время может быть жидкостью. Согласно теории относительности Эйнштейна, пространство-время изгибается вокруг массы и энергии, создавая гравитацию. Уравнения звуковых волн в жидкости идентичны уравнениям волн в гравитационном поле. Это называется аналоговой гравитацией, и её удалось воспроизвести в лаборатории. Однако результаты экспериментов остаются спорными, и многие учёные не поддерживают эту теорию.
Представьте, что вы плаваете в открытом космосе, и вдруг ваш шлем начинает протекать. Вместо паники вы вдыхаете свежий, почти экзотический воздух! Давайте посмотрим, что бы произошло, если бы атмосфера Земли простиралась до самого космоса.
Воздух, которым мы дышим, в основном состоит из азота и кислорода, с небольшими примесями других газов. Но на высоте 6214 метров над уровнем моря молекулярный кислород становится редким, как единорог в смокинге. Если бы атмосфера охватывала космос, мы могли бы свободно путешествовать по Вселенной, не испытывая недостатка кислорода.
В вакууме космоса нет звука, но в новой атмосфере он разносился бы повсюду. Солнце гремело бы на 125 децибел — как тысяча полицейских сирен одновременно. Без трения планеты и спутники вращались бы без потери скорости, но с появлением воздуха всё изменилось бы. Столкновения с частицами привели бы к катастрофическим последствиям, похожим на падение горящих астероидов. Земля сгорела бы, а Луна, замедлившись, столкнулась с нами под действием гравитации. Такое столкновение могло бы уничтожить планету, превратив всю солнечную систему в чёрную дыру с массой в 5 миллиардов раз больше солнечной и радиусом 90 астрономических единиц. Это, конечно, фантастика, и мы бы давно попрощались с жизнью в таком сценарии.
Но давайте рассмотрим другую, более оптимистичную возможность
Температура Земли зависит от атмосферы, и парниковый эффект её поднимает. Без атмосферы температура была бы ниже, но перепады были бы более резкими. Если бы вся солнечная система была наполнена воздухом, тепло могло бы передаваться конвекцией, выравнивая температуры благодаря изоляции. У звёзд есть конвективные и радиационные зоны, и добавление воздушной среды улучшило бы теплопроводность. Однако предсказать все последствия такого изменения — задача не из лёгких.
Луна остановилась бы, столкнулась с Землёй, и наша солнечная система могла бы превратиться в чёрную дыру. Это, конечно, всего лишь фантазия, но она заставляет задуматься о том, как хрупка и удивительна наша планета.
Около 71% нашей планеты покрыто водой, из-за чего она кажется голубой из космоса
Но откуда взялась эта вода? Некоторые считают, что она была здесь с момента формирования Земли 4,5 миллиарда лет назад, когда молекулы воды оседали из газопылевого облака. Другие полагают, что океаны появились благодаря воде, принесённой на Землю астероидами и кометами. Японский зонд «Хаябуса-2» обнаружил воду в частицах астероида Рюгу. Миссия «Розетта» показала, что вода в кометах отличается по составу от земной. Однако изучение гиперактивной кометы в 2018 году подтвердило сходство её воды с земной, возможно, из-за ледяных частиц в её атмосфере. Внешние части Солнечной системы полны льда, который мог падать на Землю и формировать океаны. Это более вероятная теория, чем предположение о наличии жидкой воды на горячей молодой планете.
Вода есть и за пределами Земли
Например, Европа, спутник Юпитера, скрывает океан, который в два раза больше земного. Его существование было обнаружено зондом «Галилео» благодаря магнитному полю. Энцелад, спутник Сатурна, также имеет подземный океан. Марс когда-то был полон воды, но солнечный ветер унёс его атмосферу, оставив только лёд. Церера, карликовая планета в поясе астероидов, тоже богата водой. Если бы космос был обитаем, нам пришлось бы разработать протоколы безопасности, используя воздух для дыхания или топлива. Но пока 80% океанов остаются неизученными, как и космос. Современные технологии, такие как спутники и подводные аппараты Джеймса Кэмерона, помогают нам исследовать их. Например, недавно были обнаружены кораллы у берегов Марокко, что показывает, насколько ещё много тайн скрывается в глубинах океана.
Недавно учёные нашли микробный мир под тихоокеанским дном, который питается химическими реакциями с базальтом
Эта экосистема, работающая на водороде, является крупнейшей на Земле. NASA изучает её, надеясь понять, как устроены океаны на других планетах. Миссия «Новые горизонты» показала, что космос не так тёмный, как считалось ранее. Свет, исходящий от звёзд вне галактик, равен свету внутри галактик. Цвет космоса — бежевый. Однако без энергии Солнца жизнь невозможна. Звук в космосе невозможен из-за вакуума, но электромагнитные волны создают «космическую музыку», как в записи из созвездия Персея, сделанной в 2003 году.
Венера — это раскалённый ад, где температура достигает 475 градусов Цельсия, а ветры в 50 раз быстрее, чем скорость вращения планеты. Её облака намекают на биологические процессы. Кольца Сатурна состоят из водяного льда, а Земля когда-то могла иметь кольца, но они стали Луной. Вселенная, вероятно, имеет плоскую форму. Солнце горячее благодаря ядерному синтезу, в отличие от холодной Луны, у которой нет атмосферы. Вода во Вселенной есть везде — от Меркурия до экзопланет с горячими льдами. Когда мы смотрим на звёзды, мы видим их такими, какими они были миллионы лет назад. Например, Столпы Творения разрушились 6000 лет назад. На Марсе находится крупнейший вулкан в Солнечной системе, а созвездие Ориона вдохновило создателей пирамид Гизы. История Ориона и Гайи — это борьба двух мировоззрений, которая в итоге приводит к гармонии. Космос и океаны остаются загадками, которые нам предстоит разгадать. А что бы вы сделали, если бы узнали, что в космосе можно дышать? Поделитесь своими мыслями в комментариях!