العلماء يكتشفون أصل الماء في الكون

على الرغم من أن الماء يشكل 70% من سطح كوكب الأرض، إلا أن العلماء ما زالوا غير متفقين على من أين يأتي الماء على الأرض في الواقع.

الآن، يزعم الباحثون أنهم وجدوا أصول الماء في اللحظات الأولى من الكون، فوفقًا لعلماء من جامعة بورتسموث، تشكل الماء لأول مرة في حطام انفجارات المستعرات الأعظمية بعد 100 إلى 200 مليون سنة من الانفجار العظيم.

تشير هذه النتائج إلى أن مكونات الحياة على الأرض كانت موجودة قبل مليارات السنين مما كان يعتقد سابقًا.

أصل الماء

باستخدام المحاكاة الحاسوبية، أظهر الباحثون أن الماء قد تشكل عندما ماتت النجوم الأولى في الكون وانهارت في المستعرات الأعظمية.

مع تبريد الأكسجين الناتج عن هذه الانفجارات واختلاطه بالهيدروجين المحيط، كان الماء قادرًا على التكون في كتل المواد المتبقية.

إن هذه النوى الكثيفة المليئة بالغبار هي أيضًا الأصول الأكثر احتمالًا للمادة التي تشكلت منها الكواكب الأولى.

في ورقتهم البحثية، كتب الدكتور دانييل ويلان وزملاؤه: "بالإضافة إلى الكشف أن أحد المكونات الأساسية للحياة كان موجودًا بالفعل في الكون منذ 100 إلى 200 مليون سنة بعد الانفجار العظيم، تظهر محاكاتنا أن الماء كان على الأرجح مكونًا رئيسيًا للمجرات الأولى".

مكونات الماء

يتكون الماء، الذي له الصيغة الكيميائية H2O، من مكونين: الهيدروجين والأكسجين، ويشكل الهيدروجين مع العناصر الخفيفة الأخرى مثل الهيليوم والليثيوم في الدقائق القليلة الأولى بعد الانفجار العظيم عندما بردت بحر الجسيمات شديدة السخونة وتجمعت في ذرات.

ومع ذلك، فإن ذرات الأكسجين كبيرة جدًا بحيث لا يمكن تشكيلها بهذه الطريقة.

وبدلًا من ذلك، كان لا بد من تشكيل الأكسجين والعناصر الثقيلة الأخرى من خلال التفاعلات النووية التي أنشأتها النجوم.

بعد حوالي 100 مليون سنة من الانفجار العظيم، أي منذ حوالي 13.7 مليار سنة، اجتمعت سحب من الهيدروجين والهيليوم البدائيين تحت قوة الجاذبية.

ومع ازدياد كثافتها، أصبح الضغط في اللب في النهاية عظيمًا لدرجة أنه أدى إلى بدء تفاعلات الاندماج النووي التي حولت سحب الغاز إلى نجوم وأتت بالضوء الأول إلى الكون.

وفي النهاية، احترقت هذه النجوم من خلال إمداداتها من وقود الهيدروجين وانهارت على نفسها، مما أدى إلى اندلاع مستعرات أعظم هائلة.

وبعد أن وصلت درجات الحرارة لفترة وجيزة إلى حوالي 1،000،000،000 درجة مئوية، اندمجت المواد الخام من ذرات الهيدروجين والهيليوم في جزيئات أكبر بما في ذلك الأكسجين.

في بحثهم المنشور في مجلة Nature Astronomy، وضع الباحثون نموذجًا لما سيحدث في أعقاب انفجارين للمستعر الأعظم - أحدهما من نجم يبلغ كتلته 13 ضعف كتلة الشمس والثاني لنجم يبلغ كتلته 200 ضعف كتلة الشمس.

أظهرت هذه المحاكاة أن المستعر الأعظم الأول والثاني أنتج 0.051 كتلة شمسية من الأكسجين و55 كتلة شمسية من الأكسجين على التوالي.

بعد الانفجار، يتم إطلاق سحابة من الهيدروجين والأكسجين في هالة هائلة تحيط ببقايا النجم حيث تبدأ في الاندماج لتكوين الماء.