Vatn í alheiminum

Jörðin sem vatnspláneta, kom til úr vatni - það sama gildir um reikistjörnurnar, tungl og önnur himintungl. Jafnvel stjörnurnar sjálfar komu til úr vatni. Vegna þess að vatn er til í svo miklu magni í alheiminum, ættum við að búast við að geta séð það alls staðar þar sem við lítum, allt frá öðrum reikistjörnum í okkar sólkerfi í ytra sólkerfið og áfram inn í alheiminn. Hingað til hefur lotukerfið verið forsendan til þess að ætla að vetni sé algengasta frumefni alheimsins. Það hefur verið lagt til að það sé efnið sem öll önnur efni hafa myndast úr. En þökk sé að hluta til nýrrar tækni sem hefur þróast síðustu ár, þá erum við í þann mund að afhjúpa það sem raunverulega er algengasta sameindin í alheiminum og einnig hinn sanna uppruna alls efnis.

Charles Townes var með í að finna upp hinn svokallaða meysir, eða örbylgjuleysir. Enska orðið maser er búið til úr örbylgju (e. microwave) og leysir (e. laser) og á svipaðan hátt varð hið íslenska heiti til. Þetta tæki er notað til að safna útslög á örbylgjutíðni. Townes var einnig upphafsmaður litrófsfræðinnar sem notar örbylgjur og var hann frumkvöðull í rannskóknum á gasskýjum í vetrarbrautum og í kringum stjörnur. Rannsóknir hans leiddi til uppgötvana á stjarneðlisfræðilegum meysi, eða náttúrulegum uppruna af örbylgjuorku í geimnum.

Joseph von Frauenhofer var fyrstur manna til að kortleggja róf sólarinnar snemma á 19. öld. Í litrófinu komu fram svartar línur, eða liti sem vantaði inn á milli. Hann merkti þessar svörtu línur með bókstöfum og kallaði þær gleypnilínur en þær svara til bylgjulengda sem eru "gleyptar" af mismunandi efnum. Auðvelt var að koma auga á vetni sem gleypti mest og þar af leiddi að það efni var til í meira magni en annað. Þessi athugun leiddi til þess að vísindamenn trúðu því að vetni væri algengasta frumefni alheimsins. Í dag er þessi falskenning kennd sem hún væri staðreynd í öllum kennslubókum.

Þegar nú Townes uppgötvaði hina náttúrulegu meysi, gaf það honum þann kost að greina efni í alheiminum, sem hann og gerði. Ef vetni væri algengasta frumefnið, þá ætti hann að geta greint það auðveldlega með meysirnum sínum. Þetta er það sem hann fann:

Hvaða sameindir ættum við að leita eftir næst? Það voru engin augljós og auðveld viðfangsefni... Vatn hafði litrófslínu mjög nálægt því ammoníaki sem við höfðum fundið, en örvun vatnsorkustigsins sem framkallaði þessa bylgjulengd myndi taka verulega hærri þéttni og hærri hitastig en það sem þótti líklegt í gasskýi, jafnvel eftir nýju niðurstöðurnar frá ammoníaki. Engu að síður hugsaði hópurinn minn... við gætum allt eins leitað að vatni. Hver veit hvað meira óvænt gæti gerst. Og það gerðist - vatnslínan kom upp. Við fundum fyrsta vatnið okkar í Sagittaríus B2, á sama stað og við fundum fyrst ammoníak.

Eftir að vatn kom upp í Sagittaríus B2, vildum við auðvitað leita að öðrum stöðum til að sjá hvort vatn væri algengt. (How the Laser Happened - Adventures of a Scientist: Charles H. Townes, Oxford Universtiy Press, 1999).

Townes lýsti viðbrögðum vinnufélags síns á þennan hátt:

Það hlýtur að rigna á Óríon! Hún hefur mjög sterka vatnslínu. Hann hafði fundið vatn, fullt af því. Óríon vatnslínan var 20 sinnum sterkari en sú fyrri, miklu hærri en við áttum von á.

Rannsakendum kom þetta svo mikið á óvart að þeir endurtóku tilraunina með stærra 26 m löngu loftneti til þess að sannfæra sig, en þeir fundu bara ennþá meira vatn.

Samkvæmt miklahvells-falskenningunni ættu vetni og helín að vera til í miklu meira magni en vatn, en svo er ekki.

Hvaða frumefni er algengast í alheiminum, byggt á útslagi geimgeislunar? - Vatn!

Ekki örvænta þó ég kalli vatn frumefni. Það er frumefni í þeim skilningi að það er byggingarefni á öllu öðru. Þó að vatnssameindin sé byggð úr vetni og súrefni, þá er ekki hægt að búa til vatn úr þeim tveimur efnum. Hver hefur verið í efnafræðikennslu þar sem kennarinn blandar saman súrefni og vetni saman og úr verður vatn? Einmitt. Enginn.

Skilningur okkar á því magni vatns í alheiminum mun breyta hugsunarhætti okkar um uppbyggingu okkar eigin jarðar.

Athugasemdir

[Kolbrún Katla Jónsdóttir (IP-tala skráð) 23.1.2018 kl. 10:44]

Færslan er áhugaverð og er nokkurn veginn á móti því sem við höfum lært, áhugaverð er rétta orðið yfir þessa grein.

[Bjarki Óskarsson (IP-tala skráð) 23.1.2018 kl. 13:15]

það er mjög töff að við gátum fundið út að það sé vatn í alheiminum með loftneti. þetta er áhugaverð grein og mjög áhugavert að "vatn" sé algengasta frumefnið í alheiminum.

[Ýmir Atlason (IP-tala skráð) 23.1.2018 kl. 13:15]

Þetta er flott grein. Ég vissi ekki að vatn væri algengasta efni í alheiminum. Svo er þessi "Maser" mjög magnaður.

[Hugi Snær (IP-tala skráð) 23.1.2018 kl. 13:21]

Ég skil ekki alveg hvernig stjörnurnar sjálfar hefðu getað orðið til úr vatni. Annars var þetta allt skiljanlegt.

[Stefán Hermundsson (IP-tala skráð) 23.1.2018 kl. 13:21]

Merkilegt að vatn er algengasta ''frumefni'' í alheiminum. Mjög áhugavert að það er hægt að finna vatn i alheiminum með ''örbylgjulaser/maser''.

[Harpa Rós Jónsdóttir (IP-tala skráð) 23.1.2018 kl. 13:22]

Flott grein. Finnst hún mjög áhugaverð þar sem ég vissi svo sem alveg að vatn væri að finna annarsstaðar en vissi ekki að það væri svona algegnt og að það væri að finna á þessum stöðum. Kom mér á óvart.

[Heiðrún Anna Hlynsdóttir (IP-tala skráð) 23.1.2018 kl. 13:22]

Líkt og síðustu greinar þá kemur þetta mér á óvart og finnst mér þetta mjög áhugavert því að ég hef aldrei heyrt neitt um þetta. Þó finnst mér að það gæti verið rétt með að kalla vatn frumefni þar sem það er ekki beint hægt að blanda vetni og súrefni saman og búa til vatn.

[Soley Albertsdottir (IP-tala skráð) 23.1.2018 kl. 13:25]

Mjög fræðandi og vel uppsett grein. Ótrúlegt hvað það er til mikið magn af vatni í alheiminum þar sem ég bjóst við að það væri bara á Jörðinni og gaman að fræðast um hvernig það var þannig séð fundið.

[Gylfi þór Ósvaldsson (IP-tala skráð) 23.1.2018 kl. 13:33]

Ekki vissi maður að vatn væri algengasta efni sem hægt er að finna í alheiminum. Það er skrítið þegar það er ekki súrefni í geimnum, en það er vetnið sem er eiginlega algengara en vatnið sjálft sem útskýrði margt. Mjög fróðlegt.

[Sigurður Rafn (IP-tala skráð) 23.1.2018 kl. 13:41]

Þetta er mjög mikilvægt ef maður hugsar út í það. Samt vatn er ekki frumefni og ég veit hvað það meinti þegar það kallaði það frumefni og það er ekki hægt að búa til frumefni sama með vatn en það verður pottþétt hægt að búa til vatn í framtíðinni

[Gunnar Ingi (IP-tala skráð) 23.1.2018 kl. 18:01]

Eftir að hafa lesið þessa blogg-færslu get ég sagt að þetta hefur komið mér á óvart. Að mínu mati ætti þessi uppgötvun átt að koma miklu fyrr heldur en kringum 1999. Það er bara málið að spyrja sig spurningu og svo setja fram tilgátu til að finna eitthvað eins og meira vatn í alheiminum!

[Logi Jökulsson (IP-tala skráð) 23.1.2018 kl. 18:04]

Það er hægt að búa til vatn. Þú þarft bara að blanda súrefni og vetni saman undir réttum þrýstingi og svo kveikja í blöndunni. Þarf bara smá neista og þá ertu kominn með vatn. Vetni er mjög eldfimt og súrefni styður við bruna. Náttúrulega blandast ekki allt vetnið og súrefnið saman því eitthvað af því mun kastast í burtu vegna sprengingunnar sem mun eiga stað.

Eins og við vitum eru mikið af sprengingum í alheiminum okkar og sérstaklega í miklahvellinum (þótt miklihvellur var í rauninni ekki sprenging en mikil orka losnaði við það atvik). Það er mögulegt að vatn hafi bara verið búið til við einhverjar atvik sem við höfum ekki séð strax eða munum aldrei sjá eða skiljum bara ekki. Kannski varð allt vatnið búið til við miklahvell en allt þetta á eftir að vera útskýrt, við vitum í rauninni ekki afhverju það er svona mikið af vatni en við vitum hvernig það er búið til.

Þetta er flott grein og það kom mér pínu á óvart að það var svona mikið meira vatn en vetni í alheiminum.

[Koichi Takano (IP-tala skráð) 24.1.2018 kl. 17:47]

Ef það eru mikið vatn alls staðar í alheiminum, ég held það verður betra að geimvera vera til. En af hverju vatn er mikilvægt fyrir geimveru? Mér finnst það skemmtilegt ef nokkurar geimveru drekka kvikasilf eins og vatn.

[Valberg Halldórsson (IP-tala skráð) 24.1.2018 kl. 19:45]

Þessi grein var mjög athyglisverð en mér finnst hún svolítið lík greininni "Vatn, Vatn út um allt!". Hvað með að sameina þessar tvær greinar? Það gæti verið sniðugt. 

[Borgar Ben (IP-tala skráð) 25.1.2018 kl. 08:29]

Mér finsst þessi grein sérstaklega áhugaverð því að hún hjálpar við kenninguna að það séu til geimverur ef þær skyldu þurfa vatn. Finnst það skrýtið að læra fyrst núna að það sé svona mikið vatn út í geimnum

[Trausti Rafn Björnsson (IP-tala skráð) 25.1.2018 kl. 08:35]

Það er rauninni magnað hvað er mikið vatn í heiminum. En spurningin er, er það vatn í líkingu við okkar vatn. Er eitthvað í okkar vatni sem aðgreinir annað vatn? Er þetta vatn sem við könnumst ekki við. 

[Berglind Elsa (IP-tala skráð) 25.1.2018 kl. 08:42]

vissi ekki að vatn er svona algengt í geimnum? hvaðan kemur allt þetta vatn eiginlega?

[María Guðný (IP-tala skráð) 25.1.2018 kl. 08:56]

Ég er sammála síðasta ræðu manni. Hvaðan kemur þetta vatn eiginlega? 

En og aftur Ronald, ég er alveg hissa á þessum greinum hjá þér! Alltaf jafn skemmtilegar og fróðlegar á sama tíma! 

[Lilja Ragnarsdóttir (IP-tala skráð) 26.1.2018 kl. 09:49]

Merkilegt að það skuli vera til svona mikið af vatni í alheiminum. En ef það er til svona mikið af vatni afhverju er ekki talað meira um það? er þá ekki möguleiki að það skuli vera til líf annars staðar í heiminum?

[Sólveig Margrét Diðriksdótti (IP-tala skráð) 28.1.2018 kl. 17:04]

Þetta var góð frétt sem fékk mig til þess að hugsa. 

Þegar stjarna deyr þá byrjar hún að búa til frumefni frá þeim léttustu til þeirra þyngstu. Helíum og súrefni eru hráefni vatns og eru léttustu efnin. Þetta eru góðar fréttir af því að því meira af vatni sem við finnum því meiri líkur eru á því að finna líf. 

[Sólveig Margrét Diðriksdótti (IP-tala skráð) 28.1.2018 kl. 17:33]

vá Ég vissi ekkki að það væri hægat að fá svon miklar upplýsingar með örbylgjum. þetta ver skemtil frétt. voni finum við meir ipplýsingar í framtíðinni.

[Alexandra Diljá (IP-tala skráð) 28.1.2018 kl. 22:44]

Allar þessar kenningar eru mjög áhugaverðar. Það er alveg stór skrítið að hugsa að það sé helling af vatni á stjörnunum og líka bara í öllum alheiminum! Glæsileg grein hjá þér :)

[Anita Pettengell (IP-tala skráð) 29.1.2018 kl. 00:42]

Áhugaverð og skemmtileg grein. Magnað hvað það er mikið af vatni í alheiminum!

[Steinunn Ingibjörg (IP-tala skráð) 29.1.2018 kl. 20:43]

 Ótrúlega furðulegt að hugsa út í það hvaðan allt þetta vatn kemur? Eins og með mannslíkamann, gerður að mestu úr vatni. Ekki hefði mig grunað að stjörnurnar og tunglið séu úr vatni. Merkilegt er hvernig Charles Townes og Joseph von Frauenhofer komust að svona miklu á sínum tíma miða við útbúnaðinn sem var í boði. 

[Gabríel Werner Guðmundsson (IP-tala skráð) 30.1.2018 kl. 09:47]

Vatn er vissulega algent efni ! þegar við hugsum um vatn ímyndum við okkur kannski fyrst og fremst fljótandi vatn eins og á jörðinni. En þegar útí heiminn er komið fer vatn að breytast um mynd og má finna vatn sem gufu eða ís til dæmis. Þannig getur vatn verið nánast út um allt! ÞAr sem vatn er saman sett úr vetni og súrefni sem eru algeng efni í heiminum getur það vel verið allstaðar í mismunandi formum. Það er mjög fróðlegt að velta þessu svona fyrir sér þar sem við vitum svo voða lítið um alheiminn okkar. Þetta gæti gefið okkur víðari sjón á hvort líf megi finna á öðrum hnöttum en okkar.

[Halla Helgadóttir (IP-tala skráð) 21.1.2019 kl. 14:41]

Greinin er mjög áhugaverð og það kom mér mjög á óvart hversu mikið að vatnier að vinna annarstaðar en á jörðinni. Merkilegt að vatn sé uppruni alls efnis í alheiminum en að vetni sé samt ekki algengasta frumefnið. Ótrúlegt hvernig Townes gat greint efni í alheiminum með meysinum. Greinin var vel skrifuð og maður skildi innihald hennar vel. 

[Hekla Rún Harðardóttir (IP-tala skráð) 22.1.2019 kl. 23:13]

Það kom mér á óvart hve stóru hlutverki vatn gegnir í samhengi við alheiminn og fær mann (einmitt eins og þú bentir á) til þess að hugsa um og endurskoða hvernig við lítum á uppbyggingu okkar eigin plánetu.

Greinin var verulega vel skrifuð og mjög áhugaverð og er umfjöllunarefni hennar vel undirstrikað í lokaorðunum og kemur vel til skila að þótt ótrúlegt megi virðast þá er vatn algengasta uppbyggingar efni alls í alheiminum.

[Samúel Guðmundsson (IP-tala skráð) 24.1.2019 kl. 10:07]

Áhugaverð lesning. Það sem stóð mest upp úr var orðið “miklahvells-falskenningin”. Þar sem þetta er viðurkenndasta og traustasta kenning sem flestir vita um tilkomu alheimisins, er áhugavert að heyra andstöðu og aðra möguleika.

[Daníela Magnúsdóttir (IP-tala skráð) 26.4.2019 kl. 09:34]

Áhugaverð grein og áhugavert hvað það er mikið af vatni í heiminum. Ég vissi ekki að vatn væri algengasta frumefnið og að við fundum út að það er vatn í heiminum með loftneti