المياه سر الحياة

المياه سر الحياة   ماء   الماء هو المركب الكيميائي الأكثر شيوعاً في الأرض. الماء في حالاته الثلاثة: ماء سائل، صلب (جليد)، غاز (بخار ماء/سحاب). الماء هو سائل شفّاف بغير لون ولا طعم ولا رائحة، يوجد في الكرة الأرضية في المسطّحات المائيّة من الجداول والبحيرات والبحار والمحيطات أو يتساقط عليها على شكل أمطار. كما يعدّ المكوّن الأساسي للسوائل في جميع الكائنات الحيّة. يعدّ الماء أكثر المركّبات الكيميائيّة انتشاراً، ويتألّف جزيء الماء من ذرّتي هيدروجين وذرّة أكسجين ترتبط ببعضها برابطة تساهميّة،بحيث تكون صيغته {\displaystyle {\ce {H2O . يكون الماء سائلاً عند الظروف القياسية من الضغط ودرجة الحرارة، ولكنّ له حالات أخرى شائعة الوجود أيضاً؛ وهي الحالة الصلبة على شكل جليد والحالة الغازيّة على شكل بخار ماء. إنّ الماء هو أساس وجود الحياة على كوكب الأرض، وهو يغطّي 71% من سطحها. تمثل مياه البحار والمحيطات أكبر نسبة للماء على الأرض، حيث تبلغ حوالي 96.5%. وتتوزّع النسب الباقية بين المياه الجوفيّة وبين جليد المناطق القطبيّة (1.7% لكليهما)، مع وجود نسبة صغيرة على شكل بخار ماء معلّق في الهواء على هيئة سحاب (غيوم)، وأحياناً أخرى على هيئة ضباب أو ندى، بالإضافة إلى الزخات المطريّة أو الثلجيّة. تبلغ نسبة الماء العذب حوالي 2.5% فقط من الماء الموجود على الأرض، وأغلب هذه الكمّيّة (حوالي 99%) موجودة في الكتل الجليديّة في المناطق القطبيّة، في حين تتواجد 0.3% من الماء العذب في الأنهار والبحيرات وفي الغلاف الجوّي. أما في الطبيعة، فتتغيّر حالة الماء بين الحالات الثلاثة للمادة على سطح الأرض باستمرار من خلال ما يعرف باسم الدورة المائيّة (أو دورة الماء)، والتي تتضمّن حدوث تبخّر ونتح (نتح تبخّري) ثم تكثيف فهطول ثم جريان لتصل إلى المصبّ في المسطّحات المائيّة. شكّل الحصول على مصدر نقي من مياه الشرب أمراً مهمّاً لنشوء الحضارات عبر التاريخ. وفي العقود الأخيرة، سجلت حالات شحّ في المياه العذبة في مناطق عديدة من العالم، ولقد قدّرت إحصاءات الأمم المتّحدة أنّ حوالي مليار شخص على سطح الأرض لا يزالون يفتقرون الوسائل المتاحة للوصول إلى مصدر آمن لمياه الشرب، وأنّ حوالي 2.5 مليار يفتقرون إلى وسيلة ملائمة من أجل تطهير المياه. الماء في الكون باستثناء الماء الموجود على سطح الأرض، فإنّ معظم الماء الموجود في الكون هو نتاج ثانوي لولادة النجوم، والتي يترافق حدوثها بنشوء رياح تندفع خارجاً بقوّة، حاملةً معها الغاز والغبار. عندما يصطدم ذلك الدفق من المواد بالغاز المحيط بالجرم المولود يؤدّي ذلك إلى نشوء أمواج صدمة، ما يعمل على تسخين الغاز. يتشكل الماء الملاحظ في الكون بتلك الطريقة وبشكل سريع في ذلك الغاز المتكاثف الساخن.ظهر في سنة 2011 تقرير عن اكتشاف سحابة هائلة من بخار الماء في الكون وبكمّيّات تفوق الكمّيّة الموجودة على الأرض ب 140 تريليون مرّة، في محيط نجم زائف يبعد حوالي 12 مليار سنة ضوئيّة عن الأرض. وقد استنتج من ذلك أنّ الماء موجود في الكون منذ بداية نشأئه. يوجد الماء في الكون على العموم بحالاته الثلاثة الصلبة والسائلة والغازيّة، بالإضافة لإمكانيّة افتراضيّة لوجوده على شكل يدعى «ماء فائق التأيّن»، حيث يتبلور الأكسجين وتبقى أيونات الهيدروجين عائمةً بشكل حرّ داخل الشبكة البلوريّة للأكسجين. يوجد هذا الشكل افتراضياً تحت ضغط ودرجة حرارة كبيرين كما هو الحال في البنية الداخليّة لكوكبي أورانوس ونبتون. يعد وجود الماء بحالاته الثلاثة في نفس الوقت أحد أسباب وجود الحياة على سطح كوكب الأرض. ويرجع ذلك لتموقع الأرض في النطاق الصالح للحياة في النظام الشمسي، بحيث لو أنّها كانت أقرب إلى الشمس أو أبعد منها بنسبة 5% من المسافة الحاليّة (أي حوالي 8 مليون كم) فإنّ الظروف التي تسمح بوجود الأشكال الثلاثة لن تكون متوفّرة، ممّا سيؤثّر على وجود الحياة. على شكل بخار ماء يوجد الماء بحالته الغازيّة على هيئة بخار ماء، وقد عثر في الكون على هذا الشكل من الماء في الغلاف الجوّي للعديد من الأجرام في مجرّة درب التبّانة؛ وذلك في كلّ من: مستقبل Band 5 ALMA: وهو جهاز صمم خصيصاً للكشف عن الماء في الكون. الغلاف الجوّي للشمس وذلك بكمّيّات نزرة قابلة للقياس. الغلاف الجوّي لعطارد بنسبة 3.4%، ولكن توجد كمّيّات أكبر في الغلاف الخارجي. الغلاف الجوّي للزهرة بنسبة 0.002%.الغلاف الجوّي للأرض بنسبة تقارب 0.40% بالنسبة لكامل طبقات الغلاف الجوّي، إلّا أنّها تتراوح بين 1-4% بالقرب من السطح، بالإضافة إلى وجود كمّيّات نزرة في الغلاف الجوّي للقمر. الغلاف الجوّي للمريخ بنسبة 0.03 %.الغلاف الجوّي للمشتري وذلك فقط في المواد المتطايرة بنسبة 0.0004%،وكذلك في قمره أوروبا. الغلاف الجوّي لزحل وذلك فقط في المواد المتطايرة، وكذلك في أقماره تيتان وديون وإنسيلادوس. الغلاف الجوّي لأورانوس بكمّيّات نزرة دون 50 بار. الغلاف الجوّي لنبتون وذلك في الطبقات العميقة. يوجد بخار الماء أيضاً في العديد من الأجرام الفلكيّة الأخرى داخل المجموعة الشمسيّة كما في الغلاف الجوي للكوكب القزم سيريس، بالإضافة إلى الأجرام خارج المجموعة الشمسيّة بما في ذلك الغلاف الجوّي لكل من HD …

المياه سر الحياة قراءة المزيد »