ماء كوني

ماء كوني أو وجود الماء في الكون فهو يوجد في أماكن عديدة من الكون، فإن الماء من المركبات الكيميائية التي يكثر وجودها في الكون. لا يوجد الماء فقط على الأرض وإنما يوجد في كواكب أخرى من المجموعة الشمسية وكذلك في أنظمة كواكب أخرى خارج المجموعة الشمسية وفي الأوساط بين النجوم في المجرة. وحتى في المجرات البعيدة عنا التي يصلنا ضوؤها عبر أكثر من 12 مليار سنة فتدل القياسات الطيفية على وجود الماء فيها.

طبقا للقياسات المطيافية تكون الكون بعد الانفجار العظيم في زمن أقل من مليارين من السنين. ويظهر الماء خارج الأرض في صورتين: بخار وثلج؛ ولم يعثر على الماء في الكون في حالته السائلة المستمرة مباشرة. ولكن توجد مؤشرات أن بعض الأقمار الثلجية الموجودة في الكواكب الخارجية يوجد الماء تحت أسطحها. وتلك المؤشرات بالغة الأهمية إذ أن وجود ماء بالإضافة إلى وجود طاقة حرارية (أشعة الشمس)، ومواد كيميائية من العوامل التي يمكن ان تنشأ منها حياة، حياة كتلك التي نعرفها.Jeffrey Bennett et al.: Astronomie. Die kosmische Perspektive (Hrsg. هارالد ليش), 5., aktualisierte Auflage 2010. Pearson Studium Verlag, München, ISBN 978-3-8273-7360-1, Seite 1048

وأكثر معلوماتنا عن وجود الماء حصلنا عليها من المجموعة الشمسية. فبالإضافة إلى الأرض يوجد الماء في كثير من الأجرام السماوية، أحيانا بكميات كبيرة أو صغيرة، وفي حالات طبيعية مختلفة. إلا أن الماء يظهر على الأرض مباشرة على سطحها في أطواره الطبيعية الثلاث: ماء، وثلج، وبخار؛ مستمرا وبكميات كبيرة. وهذه الطبيعة تجعل من الأرض في المجموعة الشمسية جرما سماويا فريدا، فإنها «الكوكب الأزرق» Franck S., Block A., von Bloh W., Bounama C., Garrido I., Schellnhuber H. J.: Planetary habitability: is Earth commonplace in the Milky Way? In: Naturwissenschaften, Nr. 88 (2001), S. 416–426 

 ماء بلوري 
تصغير|hochkant=0.9|كويكب «بالاس» به معادن تحوي الماء.

الماء البلوري هو ماء داخل في تركيب بعض المعادن. ويدخل الماء في تركيب صخور تلك المعادن.Sebastian U.: Gesteinskunde. Heidelberg, 2009, S. 13, ISBN 978-3-8274-2024-4 وقد ثبت وجود الماء البلوري في الكويكب سيرس
, الكويكب الكبير «بالاس»
 والكويكب فستا، de Sanctis M. C., Combe J-Ph., Ammannito E., Palomba E., Longobardo A., McCord T. B., Marchi S., Capaccioni F., Capria M. T., Mittlefehldt D. W., Pieters C. M., Sunshine J., Tosi F., Zambon F., Carraro F., Fonte S., Frigeri A., Magni G., Raymond C. A., Russell C. T., Turrini D.: Detection of widespread hydrated materials on Vesta by the VIR imaging spectrometer on board the Dawn mission. In: The Astrophysical Journal Letters, Nr. 758 (2012), L36  والقمر Barnes J. J., Anand M., Franchi I. A., Starkey N. A., Ota Y., Sano Y., Russell S. S., Tartèse R.: The hydroxyl content and hydrogen isotope composition of lunar apatites. In: 43rd
Lunar and Planetary Science Conference, 2012, S. 1797 Link  والكويكبات من التصنيف | B وG وF و C Encrenaz T., Bibring J.-P., Blanc M., Barucci M.-A., Roques F., Zarka P.: The Solar System. Berlin·Heidelberg, 2004, S. 275, ISBN 978-3-540-00241-3 وقبل كل شيء كوندريتات كربونية.Norton O., Richard N. O.: The Cambridge Encyclopedia of Meteorites. Cambridge, 2002, S. 121–124, ISBN 978-0-521-62143-4 كما عثر على معادن تحوي الماء على المريخ.Mustard J. F., Murchie S. L., Pelkey S. M., Ehlmann B. L., Milliken R. E., Grant J. A., Bibring J.-P., Poulet F., Bishop J., Dobrea E. N., Roach L., Seelos F., Arvidson R. E., Wiseman S., Green R., Hash C., Humm D., Malaret E., McGovern J. A., Seelos K., Clancy T., Clark R., Marais D. D., Izenberg N., Knudson A., Langevin Y., Martin T., McGuire P., Morris R., Robinson M., Roush T., Smith M., Swayze G., Taylor H., Titus T., Wolff M.: Hydrated Silicate Minerals on Mars Observed by the Mars Reconnaissance Orbiter CRISM Instrument. In: Nature, Nr. 454 (2008), S. 305  وبالطبيعي يوجد الماء على الأرض.Wilhelm F.: Hydrogeographie. Braunschweig, 1997, S. 11, ISBN 978-3-14-160279-1 ولم يعثر حتى الآن على ماء بلوري خارج المجموعة الشمسية.

 الثلج 

يسمى كل ما يوجد من ثلج على جرم سماوي «غلاف ثلجي» أو «كرة ثلجية»، وقد يكون الجرم السماوي كله ثلجيا أم جزئيا. ويمكن الغلاف الثلجي أن يغطي الجرم السماوي كله فيكون له كرة ثلجية تغطيه كله. ولكن من الممكن أن يكون الثلج في المناطق الأشد برودة على الجرم السماوي، وفي تلك الحالة فيكون له غلاف ثلجي محدود.

 المجموعة الشمسية 

معظم الماء الموجود في المجموعة الشمسية عبارة عن ثلج. ويوجد أكثر الثلج في المناطق الباردة في الجزء الخارجي من المجموعة الشمسية. تبدأ تلك المنطقة على بعد 3 وحدة فلكية من الشمس بين مداري المريخ والمشتري. وهناك يبدأ «حد الصقيع».  وخارج تلك الحدود تضعف الأشعة الشمسية بحيث لا تستطيع أن تجعل الثلج يتسامى (يتحول مباشرة إلى بخار). ونظرا إلى ذلك فيستطيع الثلج البقاء لمدة طويلة ويتجمع.

 داخل المجموعة الشمسية 

لا يوجد لأجرام المجموعة الشمسية الداخلية كرة ثلجية تغطي الكوكب منها بالكامل. وينقصر وجود الثلج في أشد مناطقها برودة، أو في مناطق تحت السطح لا تصلها أشعة الشمس.

 عطارد 

توجد على عطارد -وهو أقرب الكواكب للشمس- المنطقتان القطبيتين التي لا تصل إليها أشعة الشمس مستمرا. ويوجد الثلج هناك تحت طبقة ريجوليت يبلغ سمكها 10-20 سنتيمتر. ويبلغ سمك طبقة الثلج عن قطبي عطارد بين عدة عشرات السنتيمتر إلى عدة أمتار. وتقدر كتلة الثلج في القطب الشمالي لعطارد بين 20 إلى 1000 مليار طن.

ويبدو أن هذا الثلج قد أتى إلى عطارد عن طريق نيازك محملة بالثلج واصطدمت به.


 الأرض 

أكبر المناطق المحلية التي تمتلك أغلفة ثلجية في المجموعة الشمسية هي الأرض.Wilhelm F.: Hydrogeographie. Braunschweig, 1997, S. 117–120, ISBN 978-3-14-160279-1 وصل حجم الغلاف الثلجي على الأرض إلى نحو 24 مليون كيلومتر مكعب في عام 1990.Wilhelm F.: Hydrogeographie. Braunschweig, 1997, S. 11–12, ISBN 978-3-14-160279-1 ويوجد الثلج على الأرض في صورتين: الثلج في القطب الشمالي وجرينلاند والقطب الجنوبي،Wilhelm F.: Hydrogeographie. Braunschweig, 1997, S. 119, ISBN 978-3-14-160279-1
وفي ثلج غير قطبي يوجد في المثلجات على قمم الجبال العالية، مثلما على جبال الألب وجبال هملايا، وفي كليمنجارو بأفريقيا.Eitel B.: Bodengeographie. Braunschweig, 1999, S. 50 u. 66, ISBN 978-3-14-160281-4Wilhelm F.: Hydrogeographie. Braunschweig, 1997, S. 100–107, ISBN 978-3-14-160279-1
كما يوجد الثلج أيضا في بعض الكهوف، ويمكن أن ينزل من السماء كجليد.Wilhelm F.: Hydrogeographie. Braunschweig, 1997, S. 42–43, ISBN 978-3-14-160279-1

وكانت الكرة الثلجية على الكرة الأرضية منتشرة وبلغت ذروتها خلال عصر ستورتي وعصر مارينوي خلال حقبة ما تسمى كريوغينيوم، قبل نحو 635 مليون سنة. ولكن الكرة الثلجية في تلك العصور لم تغطي الأرض بالكامل.
.Allen P. A., Etienne J. L.: Sedimentary challenge to Snowball Earth. In: Nature Geoscience, Nr. 1 (2008), S. 817  ولم تعاصر الأرض أي عصرا من العصور كانت مغطاة كاملا بالثلج.

 الماء على الأرض ماء بلوري
 ثلج
 ماء
 بخار
 ماء فوق الحرج

ملحوظة: الماء فوق الحرج هو ماء يخرج من قاع البحار شديد السخونة، تصل درجة حرارته فوق 400 درجة مئوية.

 القمر 
يوجد على القمر مناطق محدودة صغيرة نسبيا ذات غلاف ثلجي. وهي شبيهة بالمناطق المماثلة لها على عطارد، حيث يوجد الثلج في قيعان الفوهات الأرضية بالقرب من قطبي القمر. لا تصل أشعة الشمس إلى تلك الفوهات وربما مر عليها مليارات السنين في الظل.
Feldman W. C., Maurice S., Lawrence D. J., Little R. C., Lawson S. L., Gasnault O., Wiens R. C., Barraclough B. L., Elphic R. C., Prettyman T. H., Steinberg J. T., Binder A. B.: Evidence for water ice near the lunar poles. In: Journal of Geophysical Research: Planets, Nr. 106 (2001), S. 23231 Spudis P. D., Bussey D. B. J., Baloga S. M., Butler B. J., Carl D., Carter L. M., Chakraborty M., Elphic R. C., Gillis-Davis J. J., Goswami J. N., Heggy E., Hillyard M., Jensen R., Kirk R. L., LaVallee D., McKerracher P., Neish C. D., Nozette S., Nylund S., Palsetia M., Patterson W., Robinson M. S., Raney R. K., Schulze R. C., Sequeira H., Skura J., Thompson T. W., Thomson B. J., Ustinov E. A., Winters H. L.: Initial results for the north pole of the Moon from Mini-SAR, Chandrayaan-1 mission. In: Geophysical Research Letters, Nr. 37 (2010), L06204 

 ماء القمر ماء بلوري
 ثلج

 المريخ 
تصغير|يسار|300px|hochkant=0.9|ظهر الثلج في فوهة حديثة على المريخwurde حيث يكون عادة مختفيا تحت السطح.

يمكن اعتبار المناطق المحدودة للغلاف الثلجي على المريخ بنظيرتها على الأرض
.Mousis O., Lunine J. I., Chassefière E., Montmessin F., Lakhlifi A., Picaud S., Petit J.-M., Cordier D.: Mars cryosphere: A potential reservoir for heavy noble gases? In: Icarus, Nr. 218 (2012), S. 80  فهي مناطق لا تشمل فقط قطبي الكوكب. ويوجد ثلج الغازات النبيلة كثلج جاف (ما عدا خلال الصيف)
Appéré T., Schmitt B., Langevin Y., Douté S., Pommerol A., Forget F., Spiga A., Gondet B., Bibring J.-P.: Winter and spring evolution of northern seasonal deposits on Mars from OMEGA on Mars Express. In: Journal of Geophysical Research:Planets, Nr. 116 (2011), E05001  وهو معطى بطبقات رسوبية. وقد تبت وجود عدة آلاف كيلومترات مكعبة من ثلج الماء عند القطب الشمالي للمريخ.
Maise G., Powell J., Powell J., Paniagua J., Ludewig H.: MULTI-MICE: A Network of Interactive Nuclear Cryo Probes to Explore Ice Sheets on Mars and Europa. New York, 2006, S. 2 Link  ويشغل منطقة تقدر بنحو 900.000 كيلومتر مربع، ويصل عند منتصفه إلى سمك نحو 2 كيلومتر.Putzig N. E., Phillips R. J., Seu R., Biccari D., Safaeinili A., Holt J. W., Plaut J. J., Egan A. F.: Subsurface structure of Planum Boreum from Mars Reconnaissance Orbiter Shallow Radar soundings. In: Icarus, Nr. 204 (2009), S. 443  ويوجد الثلج بكمية تقدر بنحو 1.600.000 كيلومتر مكعب عند القطب الجنوبي.Plaut J. J., Picardi G., Safaeinili A., Ivanov A. B., Milkovich S. M.,
icchetti A., Kofman W., Mouginot J., Farrell W. M., Phillips R. J., Clifford S. M., Frigeri A., Orosei R., Federico C., Williams I. P., Gurnett D. A., Nielsen E., Hagfors T., Heggy E., Stofan E. R., Plettemeier D., Watters T. R., Leuschen C. J., Edenhofer P.: Subsurface Radar Sounding of the South Polar Layered Deposits of Mars. In: Science, Nr. 316 (2007), S. 92 

وخارج منطقتي القطبين فتوجد مساحات ممتدة بها ثلج الماء.Head J. W., Marchant D. R.: Evidence for Non-Polar Ice Deposits in the Past History of Mars. In: Lunar and planetary science Conference, Nr. 39 (2008), S. 1295 Link  
ويبدو الثلج مستقرا عند خطوط العرض بعيدا عن خط الاستواء إذا كان يوجد على عمق بين 1 - 2 متر.
Bandfield J. L.:  High-resolution subsurface water-ice distributions on Mars. In: Nature, Nr. 447 (2007), S. 64  وإذا كان موجودا في أعماق أكثر عمقا فيمكن أن يكون موجودا أيضا عن خط الاستواء. ولذلك يوجد في منطقة «دوترونيلوس منساي» ثلج تحت السطح تمتد عبر عدة كيلومترات.
Plaut J. J., Safaeinili A., Holt J. W., Phillips R. J., Head III J. W., Seu R., Putzig N. E., Frigeri A.: Radar evidence for ice in lobate debris aprons in the mid-northern latitudes of Mars. In: Geophysical Research Letters, Nr. 36 (2009), L02203  وحتى في منطقة «فاليس مارينريس» عند خط الاستواء يوجد نحو 1.000.000 كيلومتر مكعب من الثلج تحت طبقات رسوبية
.Gourronc M., Bourgeois O., Mège D., Pochat S., Bultel B., Massé M., Le Deit L., Le Mouélic S., Mercier D.: One million cubic kilometers of fossil ice in Valles Marineris: Relicts of a 3.5 Gy old glacial landsystem along the Martian equator. In: Geomorphology, Nr. 204 (2014), S. 235 
يفسر العلماء المخزنتين الاخيرتين بأنهما عبارة عن «ثلج أحفوري»، حيث يمكن أن يكون قد تكون خلال مرحلة مثلجة وغطتها الرمال والحصى.

من وجود ذلك الثلج الاحفوري في مناطق غير منطقتي القطبين على المريخ يمكن استنتاج أنه مر على المريخ عصرا جليديا على الأقل: وأن المريخ قد مر عليه عصر على الأقل كانت له غلاف ثلجي غطته كاملا حتى وصلت مناطقة الاستوائية. وحاليا فهو يمتلك غلافا ثلجيا أصغر ولكن تحت السطح. ويظهر في أيامنا هذه الثلج في بقع صغيرة على السطح في منطقتي القطبين للمريخ.

توجد مؤشرات بسقوط الجليد على سطح المريخ من سحب قبل نحو 7و3 مليار سنة. ثم انصهر هذا الجليد بعد ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي. وعلى ذلك يكون الماء الناتج قد انساب وغمر الوديان، وعمل على تعريتها.Scanlon K. E., Head J. W., Madeleine J.-B., Wordsworth R. D., Forget F.: Orographic precipitation in valley network headwaters: Constraints on the ancient Martian atmosphere. In: Geophysical Research Letters, Nr. 40 (2013), S. 4182 

 ماء المريخ ماء بلوري
 ثلج
 ماء سائل
 بخار الماء

 حزام الكويكبات 

عثر على الماء أيضا في حزام الكويكبات -وهو المنطقة الوسطية في المجموعة الشمسية. فيوجد على أسطح الكويكب «تيمس»
Campins H., Hargrove K., Pinilla-Alonso N., Howell E. S., Kelley M. S., Licandro J., Mothé-Diniz T., Fernández Y., Ziffer J.: Water ice and organics on the surface of the asteroid 24 Themis. In: Nature, Nr. 464 (2010), S. 1320  و «سيبل»
.Licandro J., Campins H., Kelley M., Hargrove K., Pinilla-Alonso N., Cruikshank D., Rivkin A. S., Emery J.: (65) Cybele: detection of small silicate grains, water-ice, and organics. In: Astronomy & Astrophysics, Nr. 525 (2011), A34 
وربما يوجد الثلج أيضا على سطح الكوكب القزم «سيريس». وهو موجود تحت السطح ويظهر في منطقتين، حيث يتسامى منه البخار، وقد أثبتت المشاهدات ذلك.
Küppers M., O’Rourke L., Bockelée-Morvan D., Zakharov V., Lee S., v. Allmen P., Carry B., Teyssier D., Marston A., Müller T., Crovisier J., Barucci M. A., Moreno R.: Localized sources of water vapour on the dwarf planet (1) Ceres. In: Nature, Nr. 505 (2014), S. 525 

 ماء حزام الكويكبات ماء بلوري
 ثلج
 بخار الماء

 الجزء الخارجي للمجموعة الشمسية 

تمتلك عدة أجرام سماوية في الجزء الخارجي للمجموعة الشمسية كرة ثلجية تغطيها بالكامل. وهو يوجد بين مداري المشتري ونبتون على أقمار الكواكب الغازية. كما توجد كرة ثلجية على أسطح الكواكب الصغيرة الواقعة خارج مدار نبتون وعلى أسطح أقمارها. ولكن ثلجها لا يتكون فقط من ثلج الماء وإنما توجد أنواع أخرى من ثلوج المركبات، وقد تكون ثلوج العناصر هي الغالبة، de Bergh C., Schmitt B., Moroz L. V., Quirico E., Cruikshank D. P.: Laboratory Data on Ices, Refractory Carbonaceous Materials, and Minerals Relevant to Transneptunian Objects and Centaurs In: Barucci M. A., Boehnhardt H., Cruikshank D. P., Morbidelli A., Dotson R. (ed.): The Solar System Beyond Neptune. Tucson, 2008, S. 483–506, ISBN 978-0-8165-2755-7 مثل تلج الأمونيا
Brown M. E., Calvin W. M.: Evidence for Crystalline Water and Ammonia Ices on Pluto’s Satellite Charon. In: Science, Nr. 287 (2000), S. 107 
وثلج أول أكسيد الكربون،Jewitt D. C.: From Kuiper Belt Object to Cometary Nucleus: The Missing Ultrared Matter. In: The Astronomical Journal, Nr. 123 (2002), S. 1046 
وثلج الميثان،Merlin F., Alvarez-Candal A., Delsanti A., Fornasier S., Barucci M. A., DeMeo F. E., de Bergh C., Doressoundiram A., Quirico E., Schmitt B.: Stratification of Methane Ice on Eris’ Surface. In: The Astronomical Journal, Nr. 137 (2009), S. 315  وثلج النتروجينOwen T. C., Roush T. L., Cruikshank D. P., Elliot J. L., Young L. A., de Bergh C., Schmitt B., Geballe T. R., Brown R. H., Bartholomew M. J.: Surface Ices and the Atmospheric Composition of Pluto. In: Science, Nr. 261 (1993), S. 745  أو ثلج جاف (ثلج ثاني أكسيد الكربون).Brown M. E., Schaller E. L., Fraser W. C.: A hypothesis for the color diversity of the Kuiper belt. In: The Astrophysical Journal Letters, Nr. 739 (2011), L60 

 اقرأ أيضاً 
 ماء سائل خارج الأرض

 المراجع 

تصنيف:النظام الشمسي
تصنيف:علم الفلك الرصدي
تصنيف:علم الكون