우주의 물

우리 은하의 특정 영역에 대한 새로운 관찰에 따르면 수분 함량이 예상보다 높은 것으로 나타났습니다. 새로운 측정 결과에 따르면 물은 모든 분자 중에서 세 번째로 풍부하며 천문학자들에게 새로운 행성계가 형성되는 지역의 원소 풍부도를 연구할 수 있는 기회를 제공합니다.

스페인과 이탈리아의 천문학자들은 유럽 우주국의 적외선 우주 관측소를 사용하여 처음으로 우리 은하계의 추운 지역의 수분 함량을 측정했습니다. 특히 흥미로운 점은 태양과 같은 별이 이 지역에서 형성되고 행성이 일부 근처에서 형성될 수 있다는 것입니다. 이 추운 지역의 평균 기온은 섭씨 영하 263도(절대 영도보다 10도 정도 높음)입니다. 이 지역은 거대한 별을 형성하지 않고 따라서 강력한 내부 열원을 갖지 않기 때문에 "조용한" 또는 "차가운" 구름이라고 불립니다. 우리 은하계에는 그러한 구름이 약 백만 개나 있습니다.

과학자들은 또한 기체 상태의 물과 얼음 형태의 물의 양을 결정했습니다. 수증기와 얼음은 가스 행성, 행성 대기, 혜성과 같은 고체에 존재하기 때문에 행성계의 형성 과정을 연구하는 데 중요합니다. 이번 연구 결과는 천체물리학 저널 레터스(Asphysical Journal Letters) 최신호에 게재될 예정이다.

차가운 구름의 전형적인 온도에서 수증기는 현대 망원경으로 감지하기에는 너무 적은 양을 방출하기 때문에 감지하기 어렵습니다. 반면, 액체 상태의 물은 온도와 압력의 조건이 너무 부적절하여 우주 공간에 존재하지 않습니다. 따라서 최근까지 차가운 구름에서는 얼음만 발견되었습니다. 그러나 천문학자들은 비록 적은 양이라도 수증기가 차가운 구름에도 존재해야 한다는 것을 알고 있습니다. 차가운 구름의 총 수분 함량과 다른 분자에 비해 상대적 존재비를 추정하려면 수증기 측정이 필요합니다.

이탈리아 천문학자 안드레아 모네티(Andrea Moneti)는 “추운 지역에서는 수증기가 차가운 먼지 입자에 응축되기 때문에 물이 얼음 형태일 것이라고 예상할 수 있습니다.”라고 설명합니다. 반대로 따뜻한 지역에서는 별이 환경을 가열하고 얼음이 먼지 알갱이에서 증발합니다. 따라서 규칙은 구름이 차가울수록 포함된 수증기가 적다는 것입니다."

차가운 구름의 수증기를 연구하기 위해 과학자 그룹은 다음 전략을 사용했습니다. 먼 물체의 빛이 수증기를 통과하여 지구로 도달하면 수증기는 이 빛에 "각인"을 남깁니다. 즉, 흡수선이나 띠가 들어오는 방사선의 스펙트럼에 나타나는 것으로 알려져 있습니다. . 이것이 바로 과학자들이 차가운 구름에서 수증기를 발견한 방법으로, 이를 통해 총 수분 함량(증기 + 얼음)을 결정할 수 있었습니다.

차가운 구름에도 활동적인 별 형성 지역과 마찬가지로 많은 양의 물(증기 + 얼음)이 있다는 것이 밝혀졌습니다. 그리고 가장 중요한 결과는 분자 수소와 일산화탄소 다음으로 물이 가장 흔한 분자라는 것입니다. 예를 들어, 질량이 태양 질량의 1000배에 달하는 차가운 구름 중 하나에서 물(증기 + 얼음)의 양은 목성의 질량 100배에 해당합니다.

과학자들은 또한 차가운 구름에서 물의 99%가 차가운 먼지 입자에 응축된 얼음이고, 단지 1%만이 가스 형태라는 것을 발견했습니다. 이러한 결과는 행성과 혜성의 형성에서 물의 역할을 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

고대부터 인류는 우주에 다른 문명이 존재하는지에 대한 문제에 관심을 가져 왔습니다. 점차적으로 지식 기반이 새로운 발견으로 보충되었고, 여러 나라의 과학자들이 생명체가 있을 수 있다고 생각하는 새로운 우주 물체를 발견하고 발견하고 있습니다. 고도로 발달된 문명의 수를 계산할 수 있는 공식도 있습니다. 천문학자 F. Drake가 개발했습니다. 그의 의견으로는 1만 개가 넘는 선진 문명이 있다고 합니다.

또 다른 천문학자 칼 세이건(Carl Sagan)에 따르면 은하계에는 백만 개가 넘는 문명이 있다고 합니다. 그리고 이 모든 세계에는 물이 있습니다. 우주에는 많은 것들이 있으며, 소행성과 다른 우주체에 의해 운반되는 세계 사이를 "이동"합니다. 그러나 우주 공간에 떠 있는 그러한 "생명"의 운반자조차도 우리 지구와 비교할 수 없습니다. 회의론자들에 따르면 독특하고 전체 우주에 유사점이 없는 것은 우리 행성입니다.

물의 여행

천문학자들은 혜성이 우주 공간의 물을 운반한다는 사실을 입증했습니다. 지구상의 물은 혜성 덕분에 생겨났다고 주장하는 의견도 있다. 과학자들은 176광년 거리에 위치한 히드라(Hydra) 별계를 반복적으로 분석했습니다. 별 주위에는 반경이 약 200천문 단위(1 단위는 태양에서 지구까지의 거리와 동일)인 원시 행성 원반이 있습니다. 이 물체의 나이는 약 천만년입니다. 전문가들은 디스크를 분석하면서 혜성이 형성되는 곳에서 물의 흔적을 발견했습니다. 그들의 의견으로는 액체는 우주 먼지를 덮고 있는 얼음 상태입니다.

블랙홀 근처의 물

우리로부터 120억 광년 떨어진 곳에 퀘이사가 있습니다. 이것은 우주에서 독특하고 강력한 에너지원입니다. 이는 은하수 전체보다 65,000배 더 많은 에너지를 방출합니다. 블랙홀이 다양한 물체를 흡수하면 광도가 발생합니다. 이 구멍의 질량은 태양 질량의 200억 배에 달합니다.

퀘이사까지의 거리는 매우 멀기 때문에 천문학자들은 우주의 나이가 약 20억 년이었던 진화 초기 단계의 물체를 그대로 관찰할 수 있습니다. 과학자들에 따르면 물은 아직 발견되지 않았지만 당시에도 우주에 존재할 수 있었습니다. 그리고 두 개의 독립적인 과학자 그룹만이 퀘이사 주변에 증기 형태의 거대한 물 껍질이 있다는 사실을 입증했습니다. 이 발견은 그러한 고대 시대에도 물이 이미 우주에 있었고 어디에나 분포되어 있음을 증명합니다.

태양계와 물

우주의 물은 생명의 근원이라고 믿어집니다. 과학자들이 생명을 주는 이 수분은 지구에서만 발견되고 태양계의 다른 행성에서는 발견되지 않는다고 가정하던 때가 있었습니다. 그러나 연구에 따르면 다른 행성에도 물이 있다는 것이 밝혀졌습니다. 얼마 전 우주탐사선이 생명체의 존재가 이 행성과 연관되어 있다는 사실을 발견했고, 화성 역시 다른 행성으로 날아갈 때 처음으로 방문하게 될 가능성이 높은 천체이기도 하다.

수많은 분석 끝에 우주의 물은 다른 행성에서도 발견된다는 사실이 밝혀졌습니다. 비록 얼음의 형태이긴 하지만 천왕성과 해왕성에는 많은 것들이 있습니다. 태양계 행성 외에도 위성에서도 물이 발견되었습니다. 달에 있는 토성과 목성의 수많은 위성에는 물이 있습니다. 우주에 수분이 많이 있음에도 불구하고 과학자들은 물이 아직 발견되지 않았다는 의견이 있지만 금성에서 물이 어디로 갔는지 여전히 이해할 수 없습니다.

"액체" 우주

공간은 액체, 얼음 형태, 증기 형태 등 다양한 상태의 이 물질을 포함하고 있기 때문에 물 속에 있다는 것이 밝혀졌습니다. 망원경을 통해 과학자들은 다양한 행성과 그 구성 요소를 평가할 수 있습니다. 따라서 뜨거운 목성 중에서 기체 상태의 엄청난 양의 물이 매장되어 있는 행성이 발견되었습니다.

이 발견은 우주에 생각보다 더 많은 물이 있다는 것을 증명합니다. 성간 구름을 포함하여 모든 곳에 존재합니다. 우리 태양 근처에도 바다가 튀는 암석 표면을 가진 지구 행성이 있다고 믿어집니다.

우연한 발견

아주 뜻밖에도 과학자들은 우리로부터 64광년 떨어진 곳에서 물을 발견하여 발견했습니다. 그 위에 있는 물은 기체 상태입니다. 궤도를 통과하는 동안 행성은 별에 의해 조명되어 액체 자체가 느껴졌습니다. 사진으로는 검은색 물처럼 나오네요. 공간에는 그러한 물체가 많이 포함되어 있습니다. 그들 모두는 과학자들에 의해 연구됩니다.

우주비행사는 무엇을 마시나요?

우주에서도 지구와 마찬가지로 물이 필요합니다. 이것은 우주 비행사에게 가장 중요한 생명의 원천입니다. 부분적으로는 화물선을 통해 궤도로 전달되고, 부분적으로는 우주비행사가 재활용되고 정제된 물을 사용합니다.

물 재생의 원천은 응축수, 연료 전지 폐기물 및 우주 비행사 소변입니다. 우주에서 정화 작업을 수행한 후에는 우주비행사가 사용할 수 있는 물에 유해 물질과 각종 불순물이 남지 않습니다. 정제 결과, 액체는 지구상에서 병에 담긴 것과 동일해집니다.

우주에서 사람에게 필요한 물의 양은 얼마입니까? 각 우주 비행사에게는 낮 동안 마실 수 있는 일정량의 음료가 제공됩니다. 이를 고려하여 액체가 스테이션에 공급됩니다. 따라서 우주비행사 1인당 하루에 2.2리터의 물이 필요합니다. 미국인의 경우 이 수치는 3.6리터로 더 높습니다.

인류는 아직 우주에서 그러한 양을 추출하는 방법을 모르지만 특수 장치를 사용하여 "더러운" 물을 처리할 수 있습니다. 생성된 물은 식수뿐만 아니라 위생, 역 내 다양한 ​​시스템의 정상적인 작동 등을 위해 사용됩니다. 충분한 물을 확보하기 위해 물을 절약하고 합리적으로 사용하는 방법이 개발되었습니다. 예를 들어, 우주비행사들은 지구상에서 평소처럼 빨래나 샤워를 하지 않습니다. 우주에서는 이러한 절차가 다르게 수행됩니다.

우주의 물 – 그것은 우리에게 무엇을 주는가?

우주에 물이 있으면 생명이 행성에서 행성으로 옮겨질 가능성이 크게 높아집니다. 우주 공간의 물은 상상하기 어려운 상태로 존재할 수 있습니다. 특히 해왕성의 표면은 특별한 초이온 형태의 바다일 수 있다는 제안이 있었습니다. 나노튜브의 물은 절대 영도에 가까운 온도에서도 얼지 않습니다.

물은 우주에서 수소 다음으로 가장 풍부한 분자 물질이다. 물은 생물학적 생명체의 출현과 별의 형성에 중요한 역할을 합니다. 이는 살아있는 유기체의 발달에 필요한 조건이므로 우주에서 물의 발견, 달, 화성 및 기타 행성의 심해 및 표면에서 물을 찾는 것이 연구의 핵심 포인트입니다. 전통적인 개념에 따르면, 이는 장기적인 구조를 형성할 수 없는 균질한 매체입니다. 그러나 액체 형태의 물 분자 사이에 수소 결합이 형성되는 것으로 알려져 있지만 이는 매우 일시적이며 10-14초라는 짧은 순간에만 존재한다고 믿어졌습니다. 그러나 화학적으로 순수한 물의 특성에 대한 심층적인 연구는 실망스러운 결과를 가져왔습니다.
따라서 러시아 과학자들은 물에 대한 정신적 영향의 가능성을 실험적으로 입증하여 매개변수를 변경했을 뿐만 아니라 물에 기록된 정보를 "읽는" 가능성도 보여주었습니다.

우주에 있는 물은 우주를 여행할 수 있는 기회이다

그러므로 달에 수원이 존재하는 것은 인간의 삶에 매우 중요합니다. 이는 거주 기지의 산소와 식수를 지구에서 가져오는 것이 아니라 달에서 직접 얻을 수 있는 기회입니다. 이것은 해초와 양어 양식을 할 수 있는 기회입니다. 전기분해를 이용해 로켓연료(액체산소, 수소)를 생산하는 것이다.
또한, 달의 이 지역에 수원이 있다는 것을 확실히 안다면 달 탐험대는 편도로 보낼 수 있습니다. 태양광발전소를 설치해 드립니다. 우리는 온도 변화로 인해 표토층 아래에 ​​숨어 있습니다. 1m 깊이에서는 온도가 안정적입니다. 물과 전기가 있으면 산소와 영양분을 빠르게 얻을 수 있습니다.

러시아는 액화산소와 수소를 사용하는 우주 추진 시스템에서 다른 나라보다 우위에 있습니다. "부란" 100톤의 페이로드를 궤도까지 운반할 수 있습니다. 미국의 발사체는 화약을 사용하며 전력이 뒤쳐져 있습니다. 이러한 추진 시스템을 구축하려면 국가 전체 경제를 위해 약 10~15년의 작업이 필요합니다.

우주의 물은 지구로 돌아오는 우주 왕복선을 위한 로켓 연료 생산을 신속하게 시작할 수 있는 기회입니다. 저온(약 14일 동안 지속되는 야간)을 사용하여 수소와 산소를 액화하는 기술은 지구상의 합성보다 훨씬 간단합니다.
달 표면에는 하나의 중요한 물리적 요소가 있습니다. 헬륨-3은 톤당 40억 달러 가치가 있는 희귀 물질이며 달에는 수백만 톤이 있습니다(달 암석 연구에 따르면). 이 물질은 원자력 및 원자력 산업에서 열핵 반응을 점화하는 데 사용됩니다. 위성에 있는 우주비행사들은 물질을 수집하고 지구로 보낼 준비를 시작할 수 있습니다.
달에 얼음이 쌓이는 현상. 음력 아페닌. 달에 제안된 얼음(물) 매장지에 대한 권리 판매. NASA의 LRO 연구(2009) 이후, 이 가정은 확인되었고 그 가치는 몇 배나 증가했습니다. 권리 판매에는 예금 이름 변경을 포함한 저작자 이전이 포함됩니다.

우주비행사의 경우, 우주의 물그러나 지구에서와 마찬가지로 가장 중요한 자원입니다.

사람이 물 없이는 오래 살 수 없다는 사실을 우리 모두는 잘 알고 있습니다.

예를 들면 다음과 같습니다.

• 16°C / 23°C의 온도에서는 10일을 넘지 않습니다.
• 26°C에서는 최대 9일입니다.
• 29°C에서 최대 7일;
• 36°C에서는 최대 3일입니다.

하지만 우주 비행사 이야기로 돌아가 보겠습니다.

우주 비행사 당 물 기준

궤도에 있는 음식의 상황이 일반적으로 명확하다면 과학자들은 상대적으로 적은 양과 낮은 무게로 칼로리 함량이 높은 점점 더 많은 새로운 농축액을 발명하고 있으며 물과 관련된 상황은 더 복잡합니다. 물은 무거워서 압축하거나 건조할 수 없기 때문에 우주선의 "탑재량" 중 상대적으로 많은 양을 차지하며 이는 우주 여행에 매우 중요한 요소입니다.

"러시아 우주 표준"에 따르면 우주 비행사 1인당 하루에 약 500/600g의 음식(~2500/2700킬로칼로리)과 2.2리터의 물이 필요합니다. 우리는 일일 물 섭취량이 음식의 일부보다 훨씬 더 무겁고 부피가 크다는 것을 알 수 있습니다. 미국인들은 훨씬 더 "관대한" 기준을 가지고 있으며 우주 비행사에게 약 3.6리터를 할당합니다.

아직 우주에서 깨끗한 물을 효과적으로 추출하거나 궤도에서 합성할 수 있는 기술이 없기 때문에 물의 주요 부분은 특수 화물 우주선을 통해 지구에서 운반되어야 합니다. 이 모든 것이 엄격한 물 절약 체제를 결정합니다.

우주 궤도에서 물은 어떻게 사용되나요?

우주의 물음주뿐만 아니라 다른 목적으로도 필요합니다.

• 건조 식품을 "활성화"하기 위해;
• 위생적인 목적으로;
• 다른 우주선 시스템의 성공적인 작동을 위해;

우주의 물 - 절약 모드

우주 궤도에서 물을 합리적으로 사용하기 위해 물 보존을 위한 특별한 규칙이 개발되었습니다. 우주에서는 옷을 세탁하지 않고 새 세트를 사용합니다. 특수 물티슈로 위생적 요구 사항을 충족합니다.

우주정거장에서 생명을 유지하는 데 필요한 연간 8,000리터의 담수 중 80%는 인간의 배설물과 기타 우주정거장 시스템을 통해 정거장 자체에서 직접 재생산될 수 있습니다.

예를 들어, 미국 과학자들은 소변 정화를 위한 매우 독특한 시스템을 만들었습니다. 이 시스템의 개발자에 따르면, 해당 장치를 사용하여 정화된 소변 및 응축수는 표준 생수와 실질적으로 다르지 않습니다. 이러한 정수 시스템은 연간 최대 6,000리터를 처리할 수 있습니다.

궤도 관측소의 물 재생원:

• 응축수;
• 우주비행사 소변;
• 기술적 요구를 위해 산소-수소 연료 전지 작동으로 인한 폐기물.

지구에서는 깨끗하고 맛있는 물을 항상 사용할 수 있기를 바랍니다. 인류는 지구적 의미에서 물을 얻고 저장하기 위해 위에서 설명한 방법과 기술을 사용할 필요가 전혀 없습니다.

과학자들은 우리 은하계의 수분 함량이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 높다는 사실을 발견했습니다.

새로운 측정 결과에 따르면 물은 우주에서 세 번째로 풍부한 분자이며, 이를 통해 천문학자들은 이전에 접근할 수 없었던 지역과 새로운 행성계가 형성되는 지역의 원소 풍부도를 계산할 수 있게 되었습니다.

우리 은하의 더 추운 부분에서 우주의 수분 함량은 스페인과 이탈리아 천문학자들이 적외선 우주 관측소를 사용하여 처음으로 측정했습니다. 특히 주목할 만한 점은 태양과 유사한 유형의 별이 이 지역에서 형성되고, 그 중 일부는 여러 행성으로 구성된 실제 시스템을 형성한다는 사실입니다. 이 지역의 평균 기온은 절대 영도(섭씨 263도)보다 10도 정도 높습니다. 이러한 지역은 거대한 별을 포함하지 않고 따라서 강력한 열원도 없기 때문에 차가운 구름이라고 불립니다. 은하계에는 그러한 구름이 백만 개가 넘습니다.

과학자들은 또한 얼마나 많은 양의 물이 가스 형태이고 얼마나 많은 양이 얼음 형태인지를 확인할 수 있었습니다. 이 정보는 행성계의 형성 과정을 연구하는 데 매우 중요합니다. 왜냐하면 얼음과 수증기는 가스 행성, 행성의 대기 및 대기에서 발견되기 때문입니다.

차가운 구름의 온도 조건에서 수증기는 감지하기가 매우 어렵습니다. 그들은 사실상 방사선을 방출하지 않으며 현재 세대의 망원경으로는 감지할 수 없습니다. 이 외에도 우주의 물낮은 온도와 높은 압력으로 인해 액체 형태로 존재할 수 없습니다. 따라서 지금까지 우주에서는 얼음만 감지할 수 있었습니다. 그러나 천문학자들은 상대적으로 적은 양이지만 차가운 구름에도 수증기가 존재한다는 것을 알고 있습니다. 이러한 장소의 수분 함량을 정확하게 평가하려면 증기 형태로 수분 함량을 측정해야 합니다.

차가운 구름 속 수증기의 양을 측정하기 위해 과학자들은 다음 전략을 사용하기로 결정했습니다. 수증기를 통과하는 빛이 전체 광속에 일종의 "각인"을 남겨야 한다는 사실을 고려하면, 오히려 방출 스펙트럼은 흡수 밴드를 가져옵니다. 이것이 바로 과학자들이 구름에서 수증기를 감지하는 동시에 정확한 수분 함량을 감지할 수 있었던 방법입니다.

밝혀진 바와 같이, 차가운 구름에는 활동적인 별 형성 장소와 거의 같은 양의 물이 있습니다. 이 모든 정보 중에서 가장 중요한 것은 일산화탄소와 수소 분자 다음으로 물이 가장 풍부한 분자라는 것입니다. 예를 들어, 질량이 태양의 1000배에 달하는 차가운 구름 중 하나의 수분 함량은 증기와 얼음 형태의 물의 양이 목성의 질량 1000배에 해당합니다.

과학자들은 또한 우주의 물이 차가운 먼지 입자에 응결되어 침전된 얼음(99%)의 형태로 주로 존재하고 나머지 비율은 가스라는 사실을 확인했습니다. 이러한 결과 덕분에 행성 형성에 있어 물의 역할이 마침내 밝혀질 수 있게 됐다.