பிரபஞ்சத்தைப் பற்றிய மனித ஆய்வின் தொடர்ச்சியான பயணத்தில், வாழ்க்கையின் மூலைக்கல்லான நீர் எப்போதும் ஆராய்ச்சியின் மையமாக இருந்து வருகிறது. விண்வெளியில் நீர் நடத்தையின் மர்மமான வடிவங்களை ஆழமாக ஆராய, நாசா தொடர்ச்சியான புதுமையான சோதனைகளை நடத்தியது. இந்த ஆய்வுகள் ஆர்வத்தால் இயக்கப்படுவது மட்டுமல்லாமல், எதிர்கால விண்வெளி ஆய்வில் நீர் வளங்களை திறமையாக நிர்வகிப்பதற்கும் பயன்படுத்துவதற்கும் ஒரு உறுதியான அறிவியல் அடிப்படையை வழங்கும் நோக்கத்தையும் கொண்டுள்ளன.

சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்தின் மைக்ரோ கிராவிட்டி சூழலின் கட்டத்தில், துணிச்சலான விண்வெளி வீரர்கள் திரவ நீர் மாதிரிகளை விண்வெளியின் பரந்த விரிவாக்கத்தில் வெளியிடுகிறார்கள், மேலும் அவற்றின் மாற்றங்களை கவனமாக கவனித்து பதிவு செய்கிறார்கள். முடிவுகள் குறிப்பிடத்தக்கவை: நீர் எதிர்பார்த்தபடி பனிக்கட்டியாக திடப்படுத்தப்படவில்லை, மாறாக படிப்படியாக பளபளக்கும் பனி படிகங்களாக மாறுவதற்கு முன்பு ஒரு கொதிக்கும் கட்டத்தின் மூலம். இந்த எதிர்பாராத நிகழ்வு பூமியில் நீரின் வழக்கமான நடத்தை பற்றிய நமது முன்கூட்டிய கருத்துக்களை சீர்குலைத்துள்ளது, மேலும் விஞ்ஞான சமூகத்தில் பெரும் ஆர்வத்தையும் சூடான விவாதங்களையும் தூண்டியுள்ளது.

விண்வெளியில் நீரின் வினோதமான நடத்தையின் மர்மத்தைத் தீர்க்க, அழுத்தம் கொதிநிலையை பாதிக்கும் பொறிமுறையை நாம் முதலில் புரிந்து கொள்ள வேண்டும். நீலக் கோளில், நிலையான வளிமண்டல அழுத்தத்தில் நீர் 100°C இல் கொதிக்கிறது. இருப்பினும், உயரம் அதிகரிக்கும் போது, வளிமண்டல அழுத்தம் குறைகிறது, மேலும் நீரின் கொதிநிலை குறைகிறது, இதனால் குறைந்த வெப்பநிலையில் நீர் கொதிக்கத் தொடங்குகிறது. இதேபோல், நீர் விண்வெளியின் வெற்றிடத்தில் நுழையும் போது, அழுத்தம் திடீரென குறைவதால் நீரின் கொதிநிலை கணிசமாகக் குறைகிறது, இதனால் நீர் மூலக்கூறுகள் 0 ° C க்கும் குறைவான வெப்பநிலையில் குதித்து கொதிக்கத் தொடங்குகின்றன.

அடுத்து, வெப்பநிலைக்கும் உறைநிலைக்கும் இடையிலான நுட்பமான உறவில் கவனம் செலுத்துவோம். நீரின் உறைநிலை, அது திரவத்திலிருந்து திடத்திற்கு மாறும் தருணம், பொதுவாக 0 ° C ஆகும். இருப்பினும், விண்வெளியின் குளிர்ந்த படுகுழியில், வளிமண்டலத்தின் சூடான போர்வை இல்லாததால் சுற்றுப்புற வெப்பநிலை நீரின் உறைநிலைக்கு கீழே குறையக்கூடும். கோட்பாட்டளவில், நீர் விரைவாக உறைய வேண்டும், ஆனால் இது அப்படி இல்லை, அதற்குப் பின்னால் உள்ள காரணம் நீரின் அதிக குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் ஆகும்.

நீர் அதிக அளவு குறிப்பிட்ட வெப்ப ஏற்புத்திறனைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது அது அதிக அளவு வெப்பத்தை உறிஞ்சி வெப்பப்படுத்த முடியும், அதேபோல், அதிக அளவு வெப்பம் வெளியிடப்படும் போது அது மெதுவாக குளிர்விக்க முடியும். எனவே, விண்வெளியின் மிகவும் குளிரான சூழலில் கூட, நீர் அதன் வெப்பநிலையை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு பராமரிக்க முடியும், இதனால் உறைபனி செயல்முறை நிகழ்வதை தாமதப்படுத்துகிறது. கூடுதலாக, இந்த செயல்பாட்டில் பரப்பு இழுவிசையின் முக்கிய பங்கை புறக்கணிக்கக்கூடாது. மைக்ரோகிராவிட்டி-பாதிக்கப்பட்ட இடத்தில், நீர் மேற்பரப்பு பகுதியைக் குறைக்க ஒரு சரியான கோள வடிவத்தை உருவாக்க முனைகிறது, இது சுற்றியுள்ள சூழலுடன் வெப்ப பரிமாற்ற விகிதத்தைக் குறைக்கிறது, உறைபனி செயல்முறையை மேலும் தாமதப்படுத்துகிறது.

இந்த சிக்கலான காரணிகளைக் கருத்தில் கொண்டு, விண்வெளியில் நீரின் அசாதாரண பயணத்தை நாம் புரிந்து கொள்ளலாம்: குறைந்த அழுத்த சூழலில் உள்ள நீர் முதலில் கொதிக்கிறது, ஏனெனில் அதன் கொதிநிலை வியத்தகு முறையில் குறைகிறது; அதே நேரத்தில், அதன் உயர் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் மற்றும் மேற்பரப்பு பதற்றத்தின் இரட்டை பாதுகாப்பு விளைவுக்கு நன்றி, நீரின் வெப்பநிலை உடனடியாக உறைநிலைக்கு கீழே விழாது, எனவே அதன் நீராவி உடனடியாக திடப்படுத்தப்படாது. ஆனால் இந்த நீராவி குளிர்ந்த விண்மீன் விண்வெளியில் செல்லும்போது, அது இறுதியில் வெப்பத்தை இழந்து பிரகாசமான பனி படிகங்களாக ஒடுங்குகிறது.

பிரபஞ்சத்தின் பிரம்மாண்டத்தில், நீர் இயற்கையின் அற்புதமான சிம்பொனி போல செயல்படுகிறது. முதலில், சர்வதேச விண்வெளி நிலையம் போன்ற மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட விண்வெளி குடியிருப்புகளில் திரவ நீர் திரவ வடிவத்தில் திரவமாக இருந்தது, நிலையான வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு மற்றும் காற்று அழுத்த அமைப்புக்கு நன்றி. இருப்பினும், அவை தங்கள் பயணத்தைத் தொடங்கி, விண்வெளியின் கரங்களில் விடுவிக்கப்பட்டவுடன், அவை உடனடியாக வன்முறை சுற்றுச்சூழல் அதிர்ச்சிகளுக்கு உட்படுத்தப்படுகின்றன.

விண்வெளியில் அழுத்தம் கிட்டத்தட்ட அற்பமானது, ஒரு சரியான வெற்றிடத்திற்கு நெருக்கமானது. இந்த சூழலில், நீரின் கொதிநிலை வீழ்ச்சியடைகிறது, இதனால் திரவ நீர் விரைவாக கொதிக்கும் நிலைக்கு மாறுகிறது. இந்த கொதிக்கும் விருந்தில், நீர் மூலக்கூறுகள் திரவத்தின் தளைகளிலிருந்து விடுபட்டு நீராவியாக உயர்கின்றன. இதேபோன்ற நிகழ்வை பூமியில் அதிக உயரத்தில் காணலாம், அங்கு குறைந்த வெப்பநிலையில் நீர் கொதிக்கும்.

இருப்பினும், விண்வெளியில் வெப்பநிலை மிகவும் குறைவாக உள்ளது, இது நீரின் உறைநிலைக்கு கீழே உள்ளது. எனவே, நீராவி உருவானவுடன், அது விரைவாக பனிக்கட்டி பிரபஞ்சத்தில் வெப்பத்தை இழந்து படிக தெளிவான பனி படிகங்களாக விரைவாக திடப்படுத்துகிறது. இந்த செயல்முறை பூமியில் ஒரு அரிய காட்சி போன்றது: சூடான நீர் துளிகள் குளிர்ந்த காற்றைத் தாக்குகின்றன, கொதித்து பனி படிகங்களாக மாறும்.

விண்வெளியில் பனிக்கட்டியாக ஒடுக்கம் ஏற்படும் செயல்முறையும் ஒரு கட்ட மாற்ற நிகழ்வாகும், இதன் போது நீர் மூலக்கூறுகள் படிப்படியாக வாயுக்களின் ஒழுங்கற்ற அமைப்பிலிருந்து ஒழுங்கான திடப்பொருட்களின் வரிசைக்கு நகர்கின்றன, இதன் போது ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது. விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விண்வெளியில் பிறந்த இந்த பனி படிகங்கள் சிறியதாகவும் உடையக்கூடியதாகவும் இருக்கலாம் அல்லது அவற்றில் பல மிகவும் கண்கவர் கட்டமைப்புகளில் குவிந்திருக்கலாம்.

விண்வெளியில் நீரின் நடத்தை வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் நுட்பமான மாற்றங்களுக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். பனிக்கட்டிப் படிகங்களாக கொதித்தாலும் சரி, உறைந்தாலும் சரி, வெவ்வேறு சூழல்களில் வெப்ப இயக்கவியல் சமநிலையை நாடும் நீரின் வெளிப்பாடாகும். விண்வெளி போன்ற தீவிர நிலைமைகளின் கீழ், நீரின் கட்ட மாற்றம் செயல்முறை மைக்ரோ ஈர்ப்பு மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலையில் பொருளின் நடத்தையை சிதைக்கிறது.

விண்வெளியில் உள்ள நீரின் மர்மங்களைப் பற்றிய சிறந்த நுண்ணறிவுக்கு, பூமியில் ஒரு கண்கவர் நிகழ்வைக் கவனியுங்கள் - பனியில் தண்ணீரை தெறிக்கவிடுதல். சீனாவின் வடகிழக்கு பகுதி போன்ற பூமியின் சில கடுமையான குளிர் பகுதிகளில், வெப்பநிலை மைனஸ் 30 டிகிரி செல்சியஸ் அல்லது அதற்கும் குறைவாக குறையும் போது, மக்கள் சூடான நீரை காற்றில் தெளிக்கிறார்கள், அது உடனடியாக கண்கவர் பனி மூடுபனியாக மாறுவதை அவர்கள் காணலாம்.

இந்த நிகழ்வு விண்வெளியில் நீர் வெளிப்படுத்தும் நடத்தைக்கு ஒத்ததாகும். மிகவும் குளிர்ந்த காற்றுக்கு வெளிப்படும் போது சூடான நீரின் விரைவான தாழ்வெப்பநிலையால் பூமியில் நீர் தெறிப்பு ஏற்படுகிறது, இது பனி படிகங்களை உருவாக்க போதுமான நீர் மூலக்கூறுகளின் இயக்கத்தை மெதுவாக்குகிறது. விண்வெளியில், குறைந்த அழுத்தம் மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை என்ற இரட்டை சவால்களின் கீழ் நீர் முதலில் கொதிக்கிறது, பின்னர் உறைகிறது, ஆனால் பிரபஞ்சத்தின் சூழல் மிகவும் கடுமையானது.

இரண்டு சந்தர்ப்பங்களிலும், சுற்றுப்புற வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் திடீர் மாற்றங்கள் காரணமாக நீர் மாறுகிறது. பூமியில், வெப்பநிலையில் திடீர் வீழ்ச்சியால் நீர் உறைகிறது; விண்வெளியில், இது குறைந்த வெப்பநிலை மற்றும் குறைந்த அழுத்தத்தின் மந்திர செயல்முறையாகும், இதனால் நீர் முதலில் கொதித்து பின்னர் உறைகிறது. இந்த எடுத்துக்காட்டுகள் நீர் ஒரு பொருள் என்ற முறையில் வெவ்வேறு சுற்றுச்சூழல்களில் கணத்தின் வெப்ப இயக்கவியல் நிலைமைகளுக்கு ஏற்ப தனது கட்டத்தை எவ்வாறு சரிப்படுத்திக் கொள்கிறது என்பதை விளக்குகிறது.

விண்வெளியில் நீரின் ரகசிய பாதையை நாம் கண்டுபிடிக்கும்போது, பண்டைய கிரேக்க தத்துவஞானி பிண்டாவின் பிரபலமான வார்த்தைகள் நம் காதுகளில் எதிரொலிக்கின்றன: "இயற்கையில் உள்ள எல்லாவற்றிலும், தண்ணீர் மிகவும் விலைமதிப்பற்றது." "நீரின் மதிப்பு வாழ்க்கைக்கு அதன் இன்றியமையாத முக்கியத்துவத்தில் மட்டுமல்ல, வெவ்வேறு சூழல்களில் அதன் பன்முகத்தன்மை மற்றும் தகவமைப்பு ஆகியவற்றிலும் உள்ளது.

பூமியில், நீர் மூன்று வடிவங்களில் எங்கும் காணப்படுகிறது: திரவ, திட மற்றும் வாயு, மற்றும் அதன் சூழல் ஒப்பீட்டளவில் லேசானது. ஆனால் பிரபஞ்சத்தின் ஆழத்தில், நீர் மிகவும் மாறுபட்ட வடிவத்தில் இருக்கலாம், சேமிப்பதற்கும் நடத்துவதற்கும் மிகவும் விசித்திரமான வழிகளுடன். விண்வெளியில் கடுமையான சூழல் இருந்தபோதிலும், பிரபஞ்சத்தில் உள்ள வாழ்க்கை சங்கிலியில் நீர் இன்னும் ஒரு தவிர்க்க முடியாத இணைப்பாக உள்ளது.

விண்வெளியில் கட்ட மாற்ற சோதனைகள் மற்றும் கோட்பாட்டு பகுப்பாய்வு மூலம், அத்தகைய தீவிர நிலைமைகளில் கூட, கொதித்தல் மற்றும் உறைதல் போன்ற கட்ட மாற்ற செயல்முறைகள் மூலம் நீர் இன்னும் அசாதாரண தகவமைப்பு காட்ட முடியும் என்பதைக் கண்டறிந்துள்ளோம். இந்த கண்டுபிடிப்புகள் இந்த தனித்துவமான பொருளைப் பற்றிய நமது புரிதலை ஆழப்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், வேற்று கிரக வாழ்க்கைக்கான தேடலில் புதிய நுண்ணறிவுகளையும் வழங்குகின்றன.

விண்வெளியில் உள்ள நீரும் அரிதானது, ஏனெனில் இது பிரபஞ்சத்தை ஆராய்வதற்கும் பூமியை நன்கு புரிந்துகொள்வதற்கும் ஒரு முக்கியமான பாலமாக செயல்படுகிறது. விண்வெளியில் நீரின் இயக்கவியலைப் படிப்பது கிரக உருவாக்கம், விண்மீன்களுக்கு இடையேயான பொருள் சுழற்சி மற்றும் வாழ்க்கையின் தோற்றம் ஆகியவற்றில் புதிய எல்லைகளைத் திறக்கிறது. எனவே, பூமியின் நீர் வளங்களை பகுத்தறிவுடன் பயன்படுத்துவதும், அதே நேரத்தில் பிரபஞ்சத்தில் பரந்த அளவிலான நீர் ஆதாரங்களை தைரியமாக ஆராய்வதும் மனிதகுலத்தின் எதிர்கால ஆய்வு மற்றும் வளர்ச்சிக்கு அளவிட முடியாத முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது.