Унікальність нашої планети полягає в тому, що у нас не просто дуже багато води, а в тому, що вона в рідкому стані! В замерзлому стані вода Землі була б більш масивною, ніж будь-який астероїд, коли-небудь існував, і приблизно так само масивна, як гігантська місяць Плутона, Харон.
Але насправді унікальність даної ситуації полягає в тому, що вода має дуже і дуже невелике вікно, в якому вона залишається в рідкому стані - всі ми знаємо, що вода замерзає при 0 ° С, і перетворюється в газ при + 100 ° С. Але, якщо взяти звичайну воду і піднятися з нею в гори, то вона закипить при меншій температурі. Наприклад на висоті 3 км, де тиск атмосфери становить 70 кПа вода кипить при 90 ° С! Чим вище взяти воду, тим нижче і нижче буде точка кипіння.
Чому? Чим більше висота - тим нижче тиск. Зі зменшенням тиску зменшується сила, що зв'язує молекули води один з одним. І вода, в кінці кінців, переходить в газоподібний стан.
З іншого боку, вода переходить в твердий стан при низьких температурах. Таким чином, ліквідність води має досить вузький коридор.
Так що ж станеться з водою у відкритому космосі? І якщо вийти з склянкою води у відкритий космос, що з ним станеться?
З одного боку, вода повинна перетворитися в газ за рахунок відсутності тиску, а з іншого боку, в твердий стан через низьку температури.
Що ми знаємо про космос? На думку зразу приходять стандартні речі: холод, вакуум і темрява.
Почнемо з температури космосу. Насправді в космосі на абсолютний нуль. У космосі спостерігається так звана температура світіння, що залишилася після Великого Вибуху. Це випромінювання, відоме як космічний мікрохвильовий фон, омиває весь Всесвіт при температурі приблизно на 3 градуси вище абсолютного нуля (-273,15 ° C). Але і в той же час в космосі спостерігається практично повний вакуум. Отже, що ж станеться з водою? Хто переможе? Заморозити вода від холоду або закип'ятити від вакууму?
Як не дивно, правильну відповідь другий! А потім вже перший! Виявляється, відсутність тиску і космічний вакуум доведе воду до кипіння майже миттєво - ефект кипіння настає набагато, набагато швидше, ніж ефект замерзання.
Але космічна історія води на цьому не закінчується. Як тільки вода закипить, ми отримаємо окремі молекули води в газоподібному стані, але в дуже, дуже холодної навколишньому середовищу! Ці крихітні крапельки водяної пари тут же почнуть замерзати (або, по науковому - десубліміроваться), і стануть кристалами льоду, або сніжинками.
Чи можна побачити це в реальному житті? Виявилося що так. За словами астронавтів МКС вони багато разів спостерігали цей ефект, коли випускали у відкритий космос ... сечу з космічного корабля!
Коли астронавти, сходивши «по маленькому», звільняють космічну станцію від зайвого баласту і відправляють свою сечу у відкритий космос, за їхніми словами, вона дуже бурхливо кипить. А потім пар майже миттєво переходить у фазу твердого стану, і в кінцевому підсумку в космосі виходять такі невеликі хмари дуже дрібних кристалів замороженої сечі ...
А як пьютчай в космосі, ми розповімо в продовженні цієї статті.