ما مصدر ماء الأرض؟

أصل هذا الماء، الذي يغطي 70 ٪ من سطح الأرض، لا يزال محل خلاف بين العلماء.

النظرية الأولى : الماء جاء من باطن الأرض

وفقًا لهذه النظرية، فالماء تشكل مع بداية تشكل الأرض. وبالتالي، كان من الممكن العثور عليه، في شكل محدد، مرتبط ببعض المعادن وصهارة الصخور المنصهرة. ومنذ حوالي 4 مليارات سنة، كانت بعض هذه المواد الصلبة قد تبخرت كغازات. خلال عملية التفريغ هذه، تشكل ثاني أكسيد الكربون، المحمّل ببخار الماء بشكل خاص. وعند التبريد، كانت هذه الغازات قد تحولت إلى سحب تسببت في هطول أمطار غزيرة بسبب التكثيف. ويعتقد أن هذه الظاهرة هي سبب تشكل المياه على سطح الأرض.

النظرية الثانية : الماء سقط من السماء

يصر بعض العلماء على أن لهذا الماء مصدر خارجي. لذلك يزعمون أن الأرض كانت جافة أثناء تشكلها والدليل هو أنه لا يوجد أثر للماء على القمر. ويعتقد معظم العلماء أنه ينبغي البحث عن أصله من جانب النيازك.

في الواقع، العلماء يظنون أنه خلال تكوينها، تعرضت الأرض لوابل من القصف المتواصل بالنيازك. وبالتالي، فإن بعضها، مثل المذنبات المكونة من الجليد، أو chondrites، كان مليئًا بالمياه. وعلى امتداد ملايين السنين، يُعتقد أن هذا القصف المكثف هو مصدر المياه الأرضية. فيما يعتقد آخرون أيضًا أن الماء تولد من قرص الغاز والغبار الذي أحاط بالشمس عند تشكلها.

كيف يتم التنقيب عن المياه الجوفية ؟

للتنقيب عن المياه الجوفية يلجأ المختصون الى تقنيات تعتمد على الهيدروجيولوجيا. ويكمن المبدأ في فحص أعماق الأرض باستخدام تيار كهربائي : إذا كان هذا التيار يمر بسهولة، ولا يلقى مقاومة كبيرة، فذلك يعني أن الصخور موصلة وتحتوي على الرطوبة.

لماذا لا يغلي الماء دائمًا عند 100 درجة مئوية ؟

يعتقد أغلبية الناس أن الماء يتجمد عند درجة حرارة 0 مئوية ويغلي عند 100 درجة مئوية. لكن، في الواقع، ليس هذا هو الحال دائما.. فهل كان مدرسو الفيزياء والكيمياء يكذبون علينا ؟! في الواقع، درجات الحرارة المرجعية هذه - التي غالبًا ما يتم الاستشهاد بها في الكتب المدرسية - هي صحيحة فقط في ظل ظروف محددة للغاية.

 

أهمية العوامل الحركية

 

’’الماء يغلي عند 100 درجة مئوية‘‘ : هذه المعلومة تأخذ على أنها حقيقة عامة. ومع ذلك، فإن 100 درجة مئوية ليست، في الحقيقة، درجة غليان الماء الوحيدة.

 

كيف يمكن هذا  ؟ في الواقع، تعتمد التفاعلات الفيزيائية والكيميائية على العديد من العوامل، مثل الضغط أو تركيز المواد المتفاعلة.

 

في حالة غليان الماء، يلعب الضغط الجوي دورًا كبيرًا جدًا.

 

وبالتالي، لا يغلي الماء بنفس درجة الحرارة في مطبخ عادي، أو على قمة جبل أو في مغارة تحت الأرض.

 

الماء بجميع حالاته

 

على الأرض، فإن درجة حرارة غليان مادة ما ليست متعلقة بجوهرية هذه المادة ولكنها مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بضغط البيئة التي تتواجد فيها.

 

على وجه التحديد، يسمح القانون الفيزيائي (قانون كلابيرون) برسم مخطط ضغط ودرجة حرارة الماء. هذا الأخير يجعل من الممكن تحديد درجة الحرارة التي سيبدأ فيها السائل في الغليان، اعتمادًا على مستوى معين من الضغط.

من خلال مراقبته، نلاحظ أن درجة حرارة غليان السائل تسير جنبًا إلى جنب مع زيادة الضغط الجوي.

لهذا السبب، في قاع المحيطات، وهو مكان يكون فيه الضغط الجوي مرتفعًا جدًا، توجد منابع مياه ساخنة جدًا (تتجاوز 100 درجة مئوية) دون أن تتغير حالة هذه السوائل.

على العكس من ذلك، في قمة الجبل الأبيض (حيث يصل الضغط إلى 0.5)، يبدأ الماء في الغليان عند 85 درجة مئوية. كلما ارتفعنا أكثر، صار الضغط قوي لدرجة أن الماء السائل سيتبخر.

 

وهكذا، حتى عندما تنخفض درجة الحرارة إلى أقل من 0 درجة مئوية، ينتقل الماء مباشرة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. وهذا ما يسمى التسامي أو التصَعُّد (Sublimation).

 

باختصار، لا يتجمد الماء عند درجة حرارة 0 درجة مئوية ولا يغلي عند 100 درجة مئوية إلا في ظل ضغط جوي عادي.