۱- آیا آب ماده کمیابی در منظومه شمسی و کهکشان و ... کیهان می باشد ؟

برای پاسخ به این سوال باید ببینیم که مولکول آب از چه اتم هائی ساخته شده است و فراوانی این اتم ها در کیهان به چه صورت می باشد ( البته نکته بسیار مهم این است که فراوانی عناصر در «کیهان » با فراوانی عناصر در زمین بسیار متفاوت می باشد ).
اگر به فراوانی عناصر در کیهان نگاه کنیم می بینیم که فراوانترین عناصر جهان اول هیدروژن می باشد که حدود ۸۶/۸۸۹ درصد از جهان مرئی را تشکیل می دهد و بعد هم هلیم با ۱۳/۱۰۱ درصد و بقیه عناصر فقط ۰۱/ درصد ( یک صدم درصد) از جهان را شکل می دهند حال هیدروژن و هلیم را کنار می گذاریم و بقیه عناصر را بررسی می کنیم . ( در نجوم هیدروژن و هلیم را عناصر سبک و بقیه عناصر را عناصر سنگین می نامند ، تعریفی که بسیار متفاوت از تعریف عناصر سنگین در فیزیک و شیمی می باشد )
در بین عناصر سنگین ( تعریف نجومی ) فراوان ترین عنصر اکسیژن با فراوانی ۹۰ درصد و بعد کربن با فراوانی ۶/۴ درصد می باشند .
همه ما می دانیم که فرمول مولکول آب H2O می باشد یعنی مولکول آب از اتم های هیدروژن و اکسیژن ساخته شده است و هیدروژن هم فراوانترین عنصر جهان می باشد و بعد از هیدروژن و هلیم اکسیژن فراوانترین عنصر بوده (۹۰ درصد عناصر سنگین) بنابراین اتم های تشکیل دهنده مولکول آب فراوانترین عناصر می باشند و بنابراین طبیعی است که آب فراوانترین ماده مرکب (ماده ای که مولکول های آن از چند اتم تشکیل شده باشد) می باشد و بهیچ وجه ماده کمیابی نیست .
در حقیقت حجم بسیار عظیمی اب در جای جای کیهان ، سیاره ها و قمرهای منظومه شمسی و ... وجوددارد ولی آنچه مهم است وجود آب به صورت مایع می باشد که مایه حیات بوده و در کیهان بسیار کمتر از بخار آب و آب یخ زده می باشد .
« پس جواب سوال اول منفی می باشد ، آب بهیچ وجه ماده کمیابی نیست »
👇👇👇👇

۲- آیا زمین سیاره پرآبی می باشد ؟

حدود ۷۰ درصد از سطح زمین را آب پوشانده است و در ابتدا به نظر می رسد که حجم عظیمی از زمین را آب تشکیل داده است ولی این توهمی بیش نیست اگر عمق متوسط اقیانوس ها را در نظر بگیریم چیزی حدود ۳۶۸۲ متر می شود که در مقابل شعاع زمین ۶۳۷۱کیلومتر ، شعاع زمین ۱۷۳۰ بار از عمق اقیانوس های زمین بیشتر است ( عمق آب اقیانوس ها در مقابل شعاع زمین ۱۷۳۰بار کوچکتر است ) پس این مقدار آب در واقع لایه بسیار نازکی است که روی سطح زمین کشیده شده است .
حال مسئله را به طریق دیگری بررسی می کنیم . بیائیم کل آب های زمین را در کره ای جمع کنیم و آن را با کره زمین مقایسه کنیم (شکل شماره یک )
اگر همه آبهای داخل زمین و سطح آن را که حجمشان بالغ بر 1 میلیارد و 386 میلیون کیلومتر مکعب است روی هم جمع کنیم، در کره ای به قطر 1386 کیلومتر جا می گیرد؛ یعنی به اندازه کره آبی رنگ بزرگی که در غرب ایالات متحده آمریکا در تصویر فوق قرار داده شده است. این حجم اب حدود ۸۳۳ بار از حجم زمین کمتر است و اگر به درصد حساب کنیم تنها ۱۲/ درصد ( ۱۲صدم درصد) از حجم زمین را شامل می شود ( البته مامقدار آب حبس شده در درون زمین را در نظر نگرفتیم ولی با احتساب ان در خوشبینانه ترین حالت آب زمین حتی به ۲/ درصد از حجم زمین هم نمی رسد )
« پس جواب سوال دوم هم منفی می باشد ، زمین به هیچ عنوان سیاره پرآبی نیست »
👇👇👇👇

مقایسه حجم زمین در مقابل حجم کل آب های زمین
کره کوچکتر حجم آب های شیرین در مقایسه باحجم زمین و کل آب های زمین می باشد.

۳- آیا مقدار آب در زمین (به نسبت حجم زمین) بیشتر از مقدار آب در سایر سیاره ها و قمرهای منظومه شمسی می باشد و یا کمتر است ؟

خورشید و منظومه شمسی از ابری از گاز و غبار بوجود امدند که نسبت به بقیه ستارگان و منظومه های ستاره ای شامل مقادیر زیادتری از عناصر سنگین ( همه عناصر بجز هیدروژن و هلیم ) می باشد (حدود ۲ برابر ) پس حستجوی خود را در منظومه شمسی ادامه می دهیم . از آنجائی که بیشتر حجم خورشید و غول های گازی ( مشتری ، زحل ، نپتون و پلوتون ) از هیدروژن و هلیم تشکیل شده اند ( حدود ۲درصد جرم خورشید عناصر سنگین و در غول های هم تقریبا به همین نسبت می باشد ) با آنها کاری نداریم .
حال سیاره های سنگی ( عطارد ، زهره ، مریخ ) را بررسی می کنیم با بررسی این عناصر می بینیم که مقدار آب( مایع ، جامد ،گاز) در این سیاره ها (نسبت به حجم و بزرگی آنها)بسیار کمتر از زمین می باشد پس تا اینجا زمین سیاره پرآبی می باشد ، ولی دست نگه دارید این مقایسه را با قمرهای سیارات گازی (گانیمید ، اروپا ، کاستو ، تایتان و ...) انجام دهیم .
برای این منظور از واحدی به نام زتا لیتر (ZL) واحدي كه برابر 1,000,000,000,000,000,000,000 ليتر يا يك ميليارد كيلومتر مكعب آب است. پس با این تعریف که هر زتا لیتر(ZL) « یک میلیارد کیلومتر مکعب » ( مکعبی که هر ضلع آن هزار کیلومتر است ) شروع می کنیم .
در جدول شماره یک و دو میزان آب را در این قمرها و درصد آب نسبت به حجم قمر را با هم مقایسه کرده است به عنوان مثال گانیمید ( قمر مشتری ، که بزرگترین قمر منظومه شمسی می باشد ) در حالی که حدود ۱۴برابر از نظر حجم کوچکتر از زمین می باشد ( ۴۰ برابر از نظر جرم کوچکتر ) ۵/۲۶ برابر زمین آب دارد یعنی اگر گانمید را به اندازه زمین بزرگ کنیم آب آن ۳۷۶ برابر آب کلیه دریاها و اقیانوس های زمین می شود .
شکل شماره ۲ هم میزان آب زمین را با دو قمر اروپا و تایتان مقایسه کرده است .
«پس جواب سوال سوم هم منفی می باشد،مقدار آب موجود در زمین از بسیاری از قمرهای مشتری و زحل به مراتب کمتر می باشد»در واقع مقدار آبی که در این قمرها(که ده ها بار کوچکتر از زمین می باشند)وجود دارد.
در واقع منظومه شمسی آب فراوانی دارد اما بیشتر آن در مناطق بسیار سرد بیرونی است. مناطق داخلی منظومه شمسی، از جمله زمین، در مقام مقایسه به کویر خشکی می ماند.
👇👇👇👇

جدول شماره یک - اندازه و میزان آب بعضی از قمرهای منظومه شمسی

جدول شماره ۲ - میزان آب موجود در زمین و مقایسه آن با چهار قمر مهم منظومه شمسی
« آب کره قمرها را با قمرها » و « آبکره زمین را با زمین » مقایسه کنید - نسبت ها در شکل دقیق هستند .

مقایسه آب در زمین ، اروپا و تایتان

۴- آیا این مقدار آب در زمین طبیعی می باشد و در موقع تشکیل زمین همین مقدار آب بوده و یا از جائی دیگر آمده است ؟

در موقع تشکیل منظومه شمسی فضای داخلی ( جائی که سیارات سنگی قرار دارند ) بخاطرنزدیکی با خورشید نمی توانسته به صورت مایع وجود داشته باشد از این رو بیشتر آب به صورت بخار وجود داشته که آن هم بر اثر بادهای خورشیدی پراکنده شده و به آنسوی مدار مریخ رانده شده و یخ بستند.
منجمان این حد را«خط یخبندان»( Frost line ) می نامند،یعنی جائی که آب فقط به صورت یخ می تواند وجود داشته باشد. بنابراین خط یخبندان منظومه شمسی را به دو قسمت تقسیم کرده « در درون خط یخبندان آب به صورت بخار و مایع وجود داشته » و در خارج از خط یخبندان آب به صورت جامد وجود داشته است . سیارات و اجرام درون خط یخبندان نمی توانستند آب زیادی را جذب کنند و در عوض اجسام بیرون خط یخبندان تا می توانستند آب به صورت منجمد را در اختیار داشته و جذب کردند .
فاصله مدار زمین از منابع آب حداقل ۳۰۰ میلون کیلومتر می باشد و حتی این مقدار آب هم نباید زمین داشته باشد
«پس جواب سوال چهارم هم منفی می باشد، حتی این مقدار آبی که روی زمین وجود دارد هم طبیعی نیست و نباید روی زمین وجود داشته باشد »
پس این همه آب از کجا آمده است ؟
این سوالی است که در قسمت بعد به شرح آن خواهیم پرداخت ؟
👇👇👇👇

۵- مبدا آب روی زمین
دانشمندان برای مبدا آب روی زمین سه منبع را در نظر می گیرند :
۱) آبی که در ابتدا زمین جذب کرده بود : اگر چه زمین در منطقه ای اطراف خورشید شکل گرفته که آب فراوانی در دسترس نبوده ولی زمین جوان توانسته مقدار اندکی آب را جذب کند که همان مقدار اندک هم بعد از برخورد سیاره تیا با زمین که منجر به تشکیل ماه شد ( حدود ۵۰ میلون سال پس از تشکیل زمین ) هم از دست رفت بنابراین اگر چه در موقع تشکیل زمین مقداری آب جذب شد ولی مقدار آن بسیار کمتر از آنی بود که این همه دریاها و اقیانوس ها را تشکل دهد .
۲) دنباله دارها (ستاره های دنباله دار) : دنباله دارها اجسام یخی و سنگی هستند که بیشتر از یخ آب و مقداری هم مواد یخی و فراردیگر (آمونیاک) تشکیل شده اند.این اجسام بیشتر در ابر اورت در فاصله پنج هزار تا یکصد هزار واحد نجومی از خورشید قرار دارند ( هر واحد نجومی برابر فاصله زمین از خورشید می باشد یعنی ۱۵۰میلون کیلومتر) و تعداد کمی هم در حدود ۷۰ واحد نجومی از زمین فاصله دارند .
اندازه دنباله دارها بین چند متر تا ده ها کیلومتر می باشد وقتی دنباله دارها به سمت خورشید می روند مواد یخی و گازی آنها ذوب و بخار شده و براثر بادهای خورشیدی شبیه یک گیسو دیده می شوند و از جالبترین پدیده های آسمان شب می باشند .
با توجه به حجم عظیم آبی که در دنباله دارهای بزرگ وجود دارد طبیعی است اولین نظریه این باشد که آب زمین بیشتر از دنباله دارها تامین شده باشد .
۳) سیارک ها وشهاب سنگ ها : دانشمندان با مطالعه شهاب سنگ هائی که به زمین برخورد کرده اند و همینطور مطالعه سیارک های کمربند سیارک ها پی بردند که این اجسام مقادیر بسیار زیادی آب دارند با توجه به آن که فاصله سیارک ها بسیار کمتر از دنباله دارها می باشد بنابراین یک احتمال این است که آب زمین براثر برخورد سیارک ها و شهاب سنگ ها به زمین رسیده باشد ولی برای این کار تعداد بسیار زیادی شهاب سنگ باید به زمین برخورد کرده باشند .
در حدود ۳/۸ میلیارد پیش بر اثر مهاجرت مشتری به قسمت های درونی منظومه شمسی مقادیر عظیمی از سیارک ها سنگ های کوچکتر به سمت داخل منظومه شمسی شروع به حرکت کرده و به مدت ۱۰۰ میلون سال به زمین جوان و ماه و زهره برخورد کردند که منجمان نام این رویداد بزرگ را « آخرین بمباران سنگین » نامیدند . براثر این بمباران ها که به مدت بسیار طولانی انجام شد مقدار عظیمی آب به زمین منتقل شده که اقیانوس ها و دریاهای زمین را تشکیل دادند.
۴) آب معمولی و آب سنگین : اتم‌های یک عنصر مشخص که عدد اتمی (Z) یکسان و عدد جرمی (A) متفاوتی دارند. را ایزوتوپ می نامند. اتم های هیدروژن هم به صورت چند ایزوتوپ وجود دارند که هیدرون یک (فقط یک پروتون« هیدروژن H » نامیده می شود ) ، هیدروژن ۲(یک پروتون و یک نوترون که « دوتریم D » نامیده می شود)،هیدروژن ۳(یک پروتون و دو نوترون که « تریتیم T » نامیده می شود که چون بسیار کمیاب و ناپایدار است کاری به آن نداریم ) از آنجائی که مولکول های آب از اکسیژن و هیدروژن ساخته شده اند بنابراین دو نوع آب داریم « آب معمولی به فرمول H2O » ، « آب سنگین به فرمول D2O یا HDO»
۵) امضای شیمیائی : موادی که در نقاط مختلف جهان وجود دارند از نظر درصد ایزوتوپ ها یکسان نیستند مثلا مقدار آب معمولی روی زمین حدود ۶۵۰۰ تا ۷۰۰۰ بار آب سنگین کمتری دارد . در حالی که در نقاط دیگر جهان لزوما چنین نسبتی وجود ندارد بنابراین با مطالعه نسبت ایزوتوپ ها می توان فهمید که این عنصر شیمیائی و یا ماده موجود روی این جسم مشابه کدام جسم دیگری است . دانشمندان به این پدیده امضای شیمیائی می گویند .
۶) تفاوت آب زمین با دنباله دارها : تا قبل از فرستادن کاوشگر رزتا و دنباله دار نشین آن « فیله » در سال ۲۰۱۴ به دنباله دار « ۶۷ پی » گمان بر این بود که بیشتر آب زمین از دنباله دارها آمده است ولی رزتا با بررسی آب دنباله دار نشان داد که آب دنباله دارها درصد آب سنگین به مراتب بیشتری دارند ( دنباله دار ۶۷ پی سه برابر آب سنگین بیشتری داشت ) بنابراین آب زمین نمی تواند توسط دنباله دارها تامین شده باشد ولی دانشمندان با بررسی آب سیارک ها و شهاب سنگ های آبدار به این نتیجه رسیدند که آب سیارک ها شباهت بسیار زیادی به آب زمین دارند ( از نظر درصد آب سنگین ) بنابراین بیشتر آب زمین ( بالای ۸۰ درصد) از سیارک ها در پی وقوع « آخرین بمباران سنگین » به زمین منتقل شده است .
نکته یک : با توجه به حجم و اندازه دنباله دارها به طور متوسط برای تامین تمام آب زمین نیاز به سی میلون دنباله دار می باشد و این مقدار دنباله دار نمی توانسته به زمین برخورد کند .
بنابراین آب زمین از سه منبع تامین شده است « آبی که موقع تشکیل زمین باقی ماند» ، « آبی که دنباله دارها به زمین منتقل کردند » ولی بیشتر آب زمین توسط شهاب سنگ ها تامین شده است .
👇👇👇👇

در فیلم زیر در مورد مبدا آب زمین توضیح داده است .
👇👇👇👇

آب کره زمین از کجا آمده است ؟

نوروز تنها بهانه‌ای برای تبریک گفتن نیست، بلکه فرصتی‌ست برای به جا آوردن سنت‌های دیرینه‌مان.
امیدوارم لحظات زندگی‌تان سرشار از شادی و آرامش باشد.
عید نوروز مبارک.ارادتمند شما :
مدیر کانال

سال نو مبارک

در لحظه تحویل سال از نظر نجومی چه اتفاقی می افتد

بررسی دقیق و نجومی یکی از شگفتی‌های تقویم ایران

در پست های فوق در مورد اعتدال بهاری ، کره آسمان و ... مفصل توضیح دادیم .

سال نو مبارک

نوروز یعنی انتهای روز‌های سخت و سرد زمستان، همیشه بهاری دل‌انگیز منتظر است و سفره هفت سین، نماد رازهای آفرینش‌؛ دیدار نوروزی ما مردمان نیز، نشان پیوند و همدلی‌مان با یكدیگر و با سایر ملل جهان است.
رویش دوباره زمین، بوی شکوفه‌ها را به ارمغان می‌آورد و آیین باستانی نوروز، جلوه هویت ملی ما ایرانیان است.
نوروز پیروز بر تمامی ایرانیان اندیشه‌ورز، در هر کجای این کره کوچک خاکی هستند، فرخنده باد...

سال نو مبارک

در این پست ها در مورد اعتدال بهاری مفصل توضیح دادیم