Отличная погода для купания в Воронцовском парке
Видео из Телеграм канала: https://t.me/moscowmap/58256
Откуда на Земле вода?
Время прочтения: 4 мин.
Вода является важнейшим элементом для всех живых организмов. Сегодня 70% поверхности Земли покрыто водой. Если собрать ее всю, то получится шарик объемом в 1,5 тыс. трлн литров. Кажется, что это очень много, но на самом деле масса всей жидкой воды составляет всего 0,02% от общей массы нашей планеты. И ее количество постоянно уменьшается – водяные пары в верхних слоях атмосферы распадаются на атомы под воздействием солнечного света, после чего легкий водород улетает в космос. Таким способом Земля потеряла уже четверть своего запаса воды за время своего существования. Но самое удивительное, что для каменистой планеты, находящейся довольно близко к своей звезде, воды у нас все равно больше чем должно быть. Меркурий, Венера и даже Марс, находящийся дальше от Солнца, содержат очень мало воды. Так откуда она взялась и почему ее так много?
На самом деле, в Солнечной системе вода не редкость. Например, Европа, спутник Юпитера, в 4 раза меньше Земли, но воды на ней в два раза больше, чем у нас. Это связано с тем, как формировалась Солнечная система. Примерно 4,6 млрд лет назад гигантское облако из газа и пыли начало вращаться и сжиматься под воздействием гравитации. В результате сжатия его центральная часть стала нагреваться, что привело к началу ядерных реакций и образованию Солнца. Оставшаяся часть облака продолжала вращаться, образуя протопланетный диск, из которого затем сформировались планеты и другие объекты Солнечной системы. Наше раннее Солнце было очень горячим, из-за чего пылевой диск стал неравномерным. Солнечные ветры уносили легкие газы от центра системы, оставляя после себя более тяжелые элементы, такие как железо и кремний. Именно поэтому Земля – каменистая планета. Кислород тоже тяжелый, и у нас его было много. Очень много. Кислород является самым распространенным элементом на Земле. В атмосфере его всего 21%, но он так хорошо связывается с кремнием и железом, что составляет почти половину от массы всей планеты.
К сожалению, для получения воды нужен еще и водород, но он очень легкий, поэтому его сразу сдуло в сторону Юпитера. Это и объясняет большое количество воды на Европе. Так откуда мы взяли столько водорода? Ответ довольно простой – нас им закидали. Кометы и метеориты из внешней части Солнечной системы бомбардировали Землю миллиарды лет. 9 из 10 всех упавших метеоритов содержат водород и даже воду. Но эта вода не в жидкой форме, ее нельзя получить, просто выжав камни из космоса, как губку. Вода и водород запечатаны в химической структуре минералов, из которых состоят метеориты. Чтобы их достать, требуются невероятно высокие температуры. К счастью, когда Земля была очень молода, ее поверхность была разогрета до 2000℃. Все, что падало из космоса, просто плавилось в океанах магмы. Водород встречался с кислородом, и более легкий водяной пар выходил в атмосферу. Когда магма остыла, образовалась твердая крышка из породы, запечатав не успевшую выбраться наружу воду. Мы предполагаем, что на сегодняшний день наша мантия содержит в 18 раз больше воды, чем есть в океанах. Возраст самых древних горных пород, которые нам удалось обнаружить, составляет примерно 4,4 млрд лет. Вероятно, именно в это время и застыла магма. И мы нашли в этих породах следы воздействия древних океанов.
Значит мы ответили на вопрос, откуда на Земле вода? Не совсем. Вы, наверное, слышали словосочетание тяжелая вода. Она так называется, потому что водород в ее составе имеет массу чуть больше обычного. Атом водорода состоит всего из двух частиц, протона и электрона. Если к ним добавить нейтрон, то мы получим дейтерий – тяжелый старший брат водорода. Большая часть дейтерия в нашей Солнечной системе образовалась во время Большого взрыва, и его количество в воде помогает определить ее возраст. Выяснилось, что почти половина всей воды на Земле старше нашего Солнца. Но современные океаны не очень точно отражают раннюю воду. Во-первых, они значительно холоднее, а во-вторых, они менялись на протяжении 4 млрд лет. Чтобы узнать, какой вода была раньше, мы можем взглянуть на ее состав в мантии, где она была запечатана с момента образования Земли. Сравнив пару упавших метеоритов и наши древние породы, ученые обнаружили, что ранняя вода на Земле была намного легче чем та, что прилетела из космоса. Этот факт сильно портит нашу красивую теорию.
Множество исследований было направлено на изучение этого вопроса, и, кажется, у нас есть зацепка. В 2021 году ученые сообщили об интересных образцах, которые были собраны с астероида Итокава. Они обнаружили воду с высоким содержанием легкого водорода. Попытавшись воспроизвести процесс её образования, ученые сымитировали воздействие космического излучения на минералы. Солнечные ветры несут множество частиц, в том числе протоны. Когда они ударяются о пыль или камни, то иногда могут украсть электрон. А электрон плюс протон – это легкий водород. Он взаимодействует с кислородом на поверхности камня и образует воду. И действительно, в верхних слоях астероида была обнаружена легкая вода. Вода, созданная из света! Это открытие может объяснить несостыковки в предыдущей теории.
Вода, которую мы пьём сегодня, прошла нелегкий путь, чтобы добраться до вашего стакана. И она пришла не из одного источника. Часть воды образовалась задолго до появления Солнца, а часть была создана благодаря нашей звезде. Она попала на раннюю Землю в метеоритах и частицах пыли, расплавившихся в океанах магмы, потом вышла в атмосферу, пролилась дождями на поверхность и остыла достаточно, чтобы жизнь могла зародиться. В следующий раз, делая глоток свежей воды в жаркий день, подумайте, насколько удивителен мир вокруг вас.
Редактировала: Нужина Дарья
Подготовил текст: Нужин Павел
Здесь можно поддержать проект и проголосовать за следующую тему подкаста.
Сейчас на выбор:
1. Брекеты
2. Джинсы
3. Птица Додо
4. Сознание после смерти
5. Программирование
Ресурсы
Джон Форман (Jon Foreman)
Гипнотический ленд-арт уэльского художника Джона Формана (Jon Foreman). Поскольку Форман работает на открытых пляжах, подверженных стихии, конструкции держатся недолго, но успевают порадовать отдыхающих.
Поиграем в бизнесменов?
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Хрупкий щит нашего организма: эксперт Пермского Политеха назвал продукты, способные поддержать наш иммунитет
Фото: freepik
Иммунитет играет важную роль в защите нашего организма. Он борется с патогенными бактериями и вирусами, уменьшает воспаление и аллергические реакции. Сергей Солодников, кандидат медицинских наук, научный консультант по вопросам фармакологии НОЦ ХимБИ ПНИПУ, рассказал, как связано состояние иммунной системы с психическим здоровьем человека, какие продукты нужно есть, чтобы реже болеть и сколько воды нужно пить, чтобы иммунитет работал как нужно.
Что влияет на состояние иммунитета?
Иммунитет ребенка формируется благодаря перенесенным инфекциям — организм вырабатывает пул антител, которым будет пользоваться всю оставшуюся жизнь. К старости защитная система организма перестает полноценно выполнять свою функцию из-за уменьшения и перерождения клеток и тканей, которые являются неотъемлемыми компонентами иммунной системы. Изменения иммунитета со временем тесно связаны с образом жизни и с заболеваниями, которые перенес человек, включая хронические и «возрастные». Из-за воспалительных заболеваний легких, таких как пневмония и бронхит, уменьшается количество лимфоидной ткани, которая отвечает за производство иммунных клеток и нейтрализацию зловредных микроорганизмов. Атеросклероз поражает сосуды и уменьшает кровоснабжение органов, задействованных в формировании иммунного ответа — вилочковой железы, селезенки, печени.
Тесно связаны снижение функции иммунитета с развитием заболеваний центральной нервной системы, рассказывает Сергей Солодников. Некоторые современные исследования показывают, что изменение в структуре микробиоты кишечника (которая важна для эффективной работы иммунитета) сопровождается нарушением психического состояния человека и функций головного мозга. Одним из самых серьезных последствий может стать шизофрения.
Почему снижается иммунитет?
Неправильное питание. Может повредить клеточный состав кишечника и его микробиоту — экосистему различных бактерии, которые помогают переваривать пищу и усваивать полезные вещества, а также препятствуют размножению патогенных организмов. Нарушение работы пищеварительной системы ощутимо сказывается на состоянии иммунитета, поскольку большая часть иммунных клеток находится в органах желудочно-кишечного тракта. Питание, перенасыщенное жирами, сахаром и солью, приводит к ожирению и способствует развитию атеросклероза, гипертонии, заболеваний ЖКТ, повреждению печени и, как следствие, нарушению иммунитета. Дефицит веса предполагает недостаток белков, жиров и углеводов, без которых невозможна нормальная работа тканей и органов.
— Принимать препараты для повышения иммунитета нужно с осторожностью. Например, иммуностимулирующие лекарства (с женьшенем, лимонником, родиолой розовой и др.) при длительном употреблении перенапрягают иммунную систему и истощают ее, — отмечает эксперт Пермского Политеха.
Недосыпание. Приводит к избыточной нагрузке на центральную нервную систему, снижаются ее основные функции — регулирующая (управление работой органов и контроль над двигательными реакциями организма) и трофическая (управление обменом веществ, структурной организацией и химическим составом органов и тканей).
Стресс. Выступая защитной реакцией, он может быть полезен организму человека. Однако частый, интенсивный или хронический стресс (эту форму еще называют дистрессом) «токсичен» для тела и головного мозга, а также вызывает некоторые соматические и психические заболевания, считает Сергей Солодников. Дистресс уменьшает выносливость организма перед нагрузками и приводит к развитию депрессии, невроза и других психических расстройств. Многие заболевания начинают развиваться на фоне действия стресса на иммунную систему. Прожить длительное время в перенапряжении наш организм без последствий не может. Положительные эмоции могут выступить как средство поддержания иммунитета, поскольку изменяют отношение к заболеванию и помогают избегать депрессивного состояния, в том числе и иммунной системы.
Простуда, инфекционные заболевания. Борьба с ними — это цель и смысл существования иммунной системы в организме человека, но этот ресурс конечен, и частые болезни приведут к его истощению, снижению его эффективности.
Какие продукты помогают иммунитету противостоять вирусам и бактериям?
Имбирь. Содержит более 400 биологически активных веществ. Среди них особенно важен витамин С, который необходим для борьбы с различными патогенными микроорганизмами. В имбире также содержатся витамины группы А — способствуют регенерации тканей и улучшению зрения. Витамины группы В (рибофлавин, тиамин, ниацин) улучшают кровообращение, стабилизируют метаболизм. Калий способствует поддержанию водного баланса в организме и укреплению нейромышечных связей. Магний снижает возбудимость нервной системы, помогая бороться с судорогами. Кроме того, в имбире содержатся вещества, обладающие антисептическим и противовоспалительным действием. К ним можно отнести эфирные масла «цитраль» (также содержится в эфирных маслах лимона и эвкалипта) и «борнеол», который входит в состав многих лекарственных средств. Борнеол уменьшает стресс, помогает бороться с депрессивным состоянием, применяется при нервном истощении, тонизирует сердечную деятельность, улучшает кровообращение и стимулирует пищеварение.
Кисломолочные продукты. Содержат большое количество пробиотиков, поэтому основная их роль — поддержание микрофлоры (микробиоты) кишечника, что в свою очередь снижает нагрузку на иммунитет и улучшает его функцию. Кисломолочные продукты содержат оптимальное сочетание белка, кальция и фосфора, которое хорошо усваивается организмом. Кефир содержит витамины группы B, калий, цинк, хром — эти компоненты благоприятно воздействуют на нервную систему человека. Творог за счет высокого содержания кальция укрепляет кости, зубы и ногти, а сметана богата витаминами С, Е, А, В12, В2, никотиновой кислотой (витамином PP), фосфором и железом, которые необходимы для нормальной жизнедеятельности организма.
Мясо, рыба и яйца. Эти продукты необходимы для образования клеток и обновления организма, поскольку богаты аминокислотами — например, лизином. Он не вырабатывается нашим организмом, и получить его можно только из пищи или специальных добавок. Дефицит этой аминокислоты приводит к быстрой утомляемости, слабости, плохому аппетиту, ухудшению состояния кожи и волос. Лизин нужен также для создания антител к патогенам, попавшим в наш организм. Бобовые, сыр, гречка и морепродукты тоже богаты лизином.
Зеленый чай. Содержит полифенолы, которые являются мощными природными антиоксидантами. Они помогают бороться со свободными радикалами — продуктами жизнедеятельности клеток, которые провоцируют процесс окисления, воспаление в организме и разрушение его клеток. Благодаря полифенолам организм получает защиту от негативного воздействия и раннего старения.
Вода. Главная ее функция — обеспечивать гомеостаз, то есть постоянство внутренней среды организма. Обезвоживание приводит к нарушению работы клеточных систем организма, поскольку многие биохимические реакции протекают в водной фазе. Вода активирует механизмы, которые поддерживают состояние клеток, органов и систем нашего тела на необходимом для жизнедеятельности уровне.
— Здоровому взрослому человеку достаточно 1,5 литра воды в сутки, но все зависит от условий и активности: тем, кто живет в засушливом климате и/или испытывает интенсивные физические нагрузки необходимо пить больше воды, чтобы компенсировать потерю влаги. Необходимый объем воды могут увеличивать по медицинским показаниям, например, при подагре — заболевании обмена веществ, при котором в организме накапливаются соли мочевой кислоты, — объясняет Сергей Солодников.
Чай, кофе, соки и супы как жидкости входят в необходимый объём потребляемой воды, но в то же время сами обладают биологической активностью. Например, кофе и чай являются мочегонными средствами и не восполняют водный дефицит в том же объеме, как чистая вода. Поэтому лучше придерживаться определенного баланса — половину потребляемой жидкости должна составлять простая вода.
Перенесенные болезни и образ жизни сказываются на состоянии нашего иммунитета. Особо важную роль играет правильное питание, поскольку кишечник содержит наибольшее количество иммунных клеток. Поддерживать их помогают продукты, обладающие антимикробным и противовоспалительным действием, а также богатые витаминами и микроэлементами. К ним можно отнести зеленый чай, имбирь, кисломолочные продукты, мясо, рыбу, куриные яйца. Особенно важно потреблять достаточное количество воды, чтобы химические процессы в организме протекали успешно, а защита организма справлялась с вредными вирусами и бактериями.