क्या मंगल पर तरल पानी मौजूद हो सकता है?

Question

एक विशेष शिल्प वातावरण के बाहर, क्या मंगल पर तरल पानी मौजूद हो सकता है? सुदूर अतीत में कुछ समय नहीं, लेकिन पिछले कुछ वर्षों के भीतर। मंगल का वायुमंडल पानी के लिए बहुत पतला है, है ना?

शायद अगर पानी को लवण या अन्य खनिजों के साथ मिलाया गया था, तो इसके उच्च बनाने की क्रिया को मौजूद होने के लिए पर्याप्त बदल दिया जा सकता है? भूमध्य रेखा पर मंगल अपनी गर्मी के दिनों में लगभग 20 डिग्री सेल्सियस तक गर्म हो सकता है। शायद, कुछ क्षेत्रों और समय अवधि में, हमें एक प्रकार का तरल पानी मिल सकता है?

इस प्रश्न की सट्टा प्रकृति के लिए खेद है, लेकिन नासा द्वारा तरल पानी की संभावना के बारे में बात करने के बाद, यह मुझे आश्चर्य हुआ कि क्या यह संभव था।

Answer 1

वर्तमान मंगल पर कई स्थानों पर तरल पानी सिद्धांत रूप में मौजूद हो सकता है, लेकिन कहानी में कुछ दिलचस्प मोड़ हैं।

1. कम ऊंचाई पर, वायुमंडलीय दबाव काफी अधिक है। एच 2 ओ का ट्रिपल पॉइंट प्रेशर 611 पास्कल है, जो कि मिड-एलीवेशन से मेल खाता है। कम ऊंचाई पर, जैसे कि उत्तरी तराई क्षेत्रों में, वायुमंडलीय दबाव ट्रिपल बिंदु दबाव को पार कर जाएगा, इसलिए एच 2 ओ का तरल चरण संभव है।

2. पर्याप्त "उच्च बनाने की क्रिया ठंडा" या बाष्पीकरणीय शीतलन होगा। जब H2O का आंशिक दबाव लगभग कुल दबाव जितना अधिक होता है, तो वाष्प तेजी से वायुमंडल में भाग जाता है, जिससे बहुत अधिक ऊर्जा प्राप्त होती है। यदि आप मंगल ग्रह के भूमध्य रेखा पर एक आइस क्यूब डालते हैं, तो यह पिघलेगा नहीं, क्योंकि उच्च बनाने की क्रिया की कूलिंग आने वाली सौर ऊर्जा से भी बड़ी है, यहां तक ​​कि दोपहर के समय भी।

3. हालांकि, अगर उस बर्फ के घन को धूल की पतली परत से ढक दिया जाता है, या उसमें ऐसी धूल होती है जो बर्फ पर जमा हो जाती है, तो बर्फ के टुकड़े जम जाते हैं, वाष्प की हानि कम हो जाएगी। इस परिस्थिति में, बर्फ तरल पानी बनाने के लिए पिघल सकता है।

4. यह इस सवाल को छोड़ देता है कि शुरू में आइस क्यूब वहां कैसे पहुंचा होगा। मैं इसे "स्रोत समस्या" कहता हूं। गर्म होने वाले मंगल ग्रह के स्थान पहले ही अपनी सारी बर्फ खो चुके हैं, और मंगल ग्रह के स्थानों पर बर्फ बहुत गर्म नहीं है। तो, मंगल पर तरल पानी मिलना मुश्किल है, लेकिन सिद्धांत रूप में यह संभव है।

5. लवण के साथ, जो पिघलने के बिंदु को कम करता है, सब कुछ बहुत आसान हो जाता है, हालांकि बर्फ / ठंढ और नमक की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। जब नमक के साथ पानी वाष्पित हो जाता है, तो नमक की सांद्रता बढ़ जाती है, इसलिए घोल को यूक्टेक्टिक बिंदु की ओर ले जाया जाता है, जहां गलनांक दमन सबसे मजबूत होता है।

Comments

शायद हवा ठंडी जलवायु से बर्फ को तितर-बितर कर सकती है?

— जॉनी

Answer 2

क्या आपने कुछ महीने पहले पूछा था कि उत्तर "शायद हां" होगा, अब यह "शायद" अधिक है।

मंगल के पर्यावरण में शुद्ध पानी मौजूद नहीं हो सकता है। दबाव बहुत कम है, इसलिए पानी जल वाष्प में बदल जाएगा।

हां, यदि आप हाइपर-कंसंट्रेटेड ब्राइन का उत्पादन करते हैं, तो यह कुछ मार्शल वातावरणों में थोड़ी देर के लिए तरल रूप में रह सकता है। तापमान शून्य से 70 डिग्री तक कम होने पर भी तरल पदार्थों को जमने से बचाने के लिए पर्क्लोरेट्स के समाधान दिखाए गए हैं। टी को उनका आवर्ती ढलान का कारण माना गया था (यानी भूमध्य रेखा के चारों ओर ढलान पर बार-बार दिखाई देने वाली रेखाएं)। पानी (या नमकीन) कैसे प्राप्त कर सकता है इसका वास्तविक मॉडल चुनौतीपूर्ण था।

इस वर्ष आगे मॉडलिंग से पता चलता है कि विशेषताएं "दानेदार प्रवाह" यानी रेत नहीं, बल्कि पानी के रूप में दिखाई देती हैं। वे उथले ढलान पर मौजूद नहीं हैं। पानी किसी भी ढलान पर नीचे की ओर बहेगा, लेकिन रेत को बहने के लिए एक खड़ी ढलान की जरूरत होती है। चूँकि रेखाएँ केवल ढलान वाले ढलानों पर दिखाई देती हैं, इसलिए वे अधिक दिखती हैं जैसे रेत बहती है न कि पानी।

हालांकि, पानी शामिल है, क्योंकि ढलान पर लाइनों के साथ हाइड्रेटेड लवण का पता चला है। रेत को स्लाइड करने के लिए कुछ ढलानों पर और दूसरों को नहीं करने के लिए कोई स्पष्ट तंत्र नहीं है।

Answer 3

यह न केवल तापमान है जो तरल पानी के लिए समस्याएं पैदा करता है, बल्कि एटमोसहेरिक दबाव भी है।

पृथ्वी पर, पानी ~ 96 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है क्योंकि एटमोसहेरिक दबाव लगभग 1 बार है। यदि आप दबाव कम करते हैं, तो पानी के लिए उबलते बिंदु भी हारे हुए हैं।

मंगल पर, वायुमंडलीय दबाव की सीमा ओलंपस सोम (उच्चतम पर्वत) पर 30 पा से लेकर 1.155 पा तक हैलास प्लैनिटिया की गहराई में है।

यदि आप वाष्प दबाव के लिए इस चार्ट को देखते हैं, तो आप देखेंगे कि मंगल पर बर्फ पिघलने पर तरल पानी के लिए 1.155 Pa (0.001155 kPa) पर्याप्त दबाव नहीं है। यह तुरन्त गैस में बदल जाएगा।

इसके अलावा आप इस स्थल पर पानी के ट्रिपल प्वाइंट और चार्ट को देख सकते हैं, और आप देख सकते हैं कि पानी कब ठोस, तरल या गैस होगा।

Comments

1 बार में शुद्ध पानी का क्वथनांक 1C पर 100C है

— जेम्स के

@ जेम्स, खैर, थोरा - यह आमतौर पर एक अच्छी धारणा है, लेकिन अगर आप पानी के सटीक सामान्य क्वथनांक तापमान को प्राप्त करना चाहते हैं, तो संतृप्ति स्टीम टेबल (जैसे कि यह एनआईएसटी टेबल ) का उपयोग करना सबसे अच्छा है, जो अधिक सटीक रूप से दिखाता है, 1 बार में शुद्ध पानी का सामान्य क्वथनांक 99.60593 ° C

— टेलर स्कॉट

@TaylorScott निष्पक्ष होने के लिए, 100 ° C मूल रूप से 99.6 ° C है। यह कहने के लिए और अधिक समझ में आता है कि ~ 96 डिग्री सेल्सियस से।

— JMac

@JMac, यह उचित कथन है, और बिल्कुल सही है, लेकिन वास्तव में मैं जो इंगित करने की कोशिश कर रहा था वह नहीं है - जो कि पानी या किसी भी तरल के एनबीपी के लिए मूल्य कुछ साफ, अच्छा मूल्य नहीं है, लेकिन इसके बजाय कि यह पूरी तरह से सिस्टम के दबाव पर निर्भर है - अब कहा गया है, यह सिस्टम में किसी भी विलेय के रचना विघटन से और अधिक जटिल है, इससे हिमांक बिंदु अवसाद और क्वथनांक ऊंचाई दोनों बढ़ने की संभावना है

— टेलर स्कॉट

@TaylorScott मुझे नहीं पता कि कोई भी विवाद कर रहा था। यह "~ 96 ° C पर 1 बार" भाग का अधिक उपयोग है जो केवल चिंता का विषय लगता है। बस एक बहुत ही यादृच्छिक मूल्य पर विचार करने के लिए बाहर खींचने के लिए क्लीनर है जो विकल्पों की तलाश कर रहे हैं जो सही होने के करीब होंगे।

— JMac