Uden vand ingen blå planet
Vand er livets sande kilde
I henved 1500 millioner år efter jordens afkøling, drev den som en livløs, vulkanhærget klode rundt om solen. Men det rindende vand banede vej for livet. De første levende celler gjorde deres entré i naturhistorien — bittesmå energisystemer som i alle deres funktioner var afhængige af vandet. På utallige måder betinger vandets fysiske egenskaber livets eksistens. Der er frem for alt hårrørskraften, der sætter vand i stand til at stige op gennem tynde rør eller sive gennem mikroskopiske huller. Dyppes et hjørne af et håndklæde, et stykke trækpapir eller andet porøst materiale i vand, ser man, hvordan vandet kryber op gennem stoffet, mod tyngdekraften.
Hårrørsvirkningen er resultatet af to tilsyneladende modstridende kræfter - tiltrækningen mellem vandmolekylerne indbyrdes og tiltrækningen mellem vandmolekyler og andre molekyler. En tråd af vand i et snævert rør er næsten udelukkende overflade og hænger sejt sammen. Men de forreste molekyler i tråden tiltrækkes af de "tørre" molekyler i røret, de hager sig frem for at væde dem og trækker de andre vandmolekyler bagved med sig med en kraft, der er langt større end tyngdens. Det giver et begreb om vandets "muskelstyrke" at forsøge at vride et stykke tøj tørt. Ligegyldigt hvor hårdt der vrides, kan man ikke få alt vandet ud. Hårrørskraften løfter vandet op gennem porøse jordlag til planternes rødder og videre op gennem stængler og blade. De små planter får al deres næring på denne måde.
Vand kan nedbryde omtrent ethvert stof ved at splitte det i molekyler, og ingen væske opløser så mange stoffer så effektivt som vand. Salt og sukker går i opløsning for øjnene af os, men også metaller som jern, magnium og kalcium går i opløsning, hvis de ligger længe nok i vand.
Denne egenskab hos vandet er forudsætningen for levende cellers opståen.
På den unge jordklodes solsvedne skorpe kunne livet ikke trives. Atmosfæren var giftig, da den bestod af metan, ammoniakdampe og svovlsyrling. Men vulkanerne sendte uhyre solmængder damp ud i atmosfæren, og fra de sorte skyer skyllede regnen gennem årtusinder ned over de nøgne klipper. Jern, kalcium, natrium, fosfor, kalium og mange andre stoffer, der er nødvendige for cellernes liv, blev opløst og skyllet ud i de lavninger, som blev til de store have. Her fik livet en chance for at blive til og finde næring, en proces der har været i gang lige siden. Hvert år transporterer jordens floder cirka fem milliarder tons mineraler ud i oceanerne. En stor del af disse opløste stoffer optages af havets dyr og planter og begynder deres vandring gennem organismernes store kredsløb.
Hårrørsvirkningen er resultatet af to tilsyneladende modstridende kræfter - tiltrækningen mellem vandmolekylerne indbyrdes og tiltrækningen mellem vandmolekyler og andre molekyler. En tråd af vand i et snævert rør er næsten udelukkende overflade og hænger sejt sammen. Men de forreste molekyler i tråden tiltrækkes af de "tørre" molekyler i røret, de hager sig frem for at væde dem og trækker de andre vandmolekyler bagved med sig med en kraft, der er langt større end tyngdens. Det giver et begreb om vandets "muskelstyrke" at forsøge at vride et stykke tøj tørt. Ligegyldigt hvor hårdt der vrides, kan man ikke få alt vandet ud. Hårrørskraften løfter vandet op gennem porøse jordlag til planternes rødder og videre op gennem stængler og blade. De små planter får al deres næring på denne måde.
Vand kan nedbryde omtrent ethvert stof ved at splitte det i molekyler, og ingen væske opløser så mange stoffer så effektivt som vand. Salt og sukker går i opløsning for øjnene af os, men også metaller som jern, magnium og kalcium går i opløsning, hvis de ligger længe nok i vand.
Denne egenskab hos vandet er forudsætningen for levende cellers opståen.
På den unge jordklodes solsvedne skorpe kunne livet ikke trives. Atmosfæren var giftig, da den bestod af metan, ammoniakdampe og svovlsyrling. Men vulkanerne sendte uhyre solmængder damp ud i atmosfæren, og fra de sorte skyer skyllede regnen gennem årtusinder ned over de nøgne klipper. Jern, kalcium, natrium, fosfor, kalium og mange andre stoffer, der er nødvendige for cellernes liv, blev opløst og skyllet ud i de lavninger, som blev til de store have. Her fik livet en chance for at blive til og finde næring, en proces der har været i gang lige siden. Hvert år transporterer jordens floder cirka fem milliarder tons mineraler ud i oceanerne. En stor del af disse opløste stoffer optages af havets dyr og planter og begynder deres vandring gennem organismernes store kredsløb.
Man troede længe, at vand var et grundstof, altså et stof af ensartede atomer. Men i 1783 påviste den franske fysiker Antoine Laurent Lavoisier, at vand var en kemisk forbindelse af ilt og brint. Siden har atomfysikerne opdaget, at vandmolekylet - H2O - har en ejendommelig struktur, der forklarer vandets usædvanlige fysiske egenskaber. Hvis man tænker sig atomerne som kugler, kan man forestille sig et vandmolekyle som to druer (brintatomerne), der hænger på en stor appelsin (iltatomet). Trækker man rette linier mellem de tre atomkerner, får man en figur som en ligesidet trekant. Iltatomet har to negative, elektriske ladninger, brintatomerne hver én positiv ladning, og molekylet holdes sammen af den elektriske tiltrækning. Men på grund af vinklerne mellem atomerne kan brintatomerne ikke helt mætte iltatomets elektriske "sult". Et vandmolekyle er negativt elektrisk og forsøger af den grund uafbrudt at danne elektriske bindinger til andre molekyler. Vand gør derfor tøj, papir og næsten alle andre stoffer, som det kommer i berøring med, "vådt". Dets molekyler tiltrækkes af det fremmede stofs molekyler, binder sig til dem og løsner dem, så stoffet går i opløsning.
Vand har større varmefylde end de fleste andre stoffer. Det kan optage en mængde varmeenergi, uden at dets temperatur stiger væsentligt. Den brændende gas under en gryde vand tilfører vandet så megen varme, at mange andre stoffer ville bryde ud i lys lue, men i lang tid er vandet tilsyneladende ganske upåvirket. Det tager bare mod varmen og gemmer den i sine molekyler. Det første der sker er, at der dannes små luftbobler lige over bunden. Snart efter stiger de første store dampbobler op fra bunden, hvor temperaturen er højest, men de forsvinder undervejs, når de møder koldere lag og igen fortættes til væske. Til sidst kommer vandet i kog. Det har optaget så meget varme, at det ikke kan blive hedere. Al varmen går nu til fordampningen, og man hører vandet syde og sprutte, når dampboblerne bryder gennem overfladespændingen.
Også vandets store varmefylde har spillet en afgørende rolle for livets opståen. Havene opsuger varme fra solstrålingen, og er på den måde et gigantisk energireservoir, hvor de første levende celler opstod. Siden udvandrede planter og dyr til det tørre land, men de måtte tage havet med sig i saftstrenge og blodårer, så deres celler bestandig var omskyllet af væske. Det er forklaringen på, at cirka 70 procent af menneskelegemet er vand - 80 procent af blodet, 75 procent af muskulaturen; og selv de "tørre" knogler indeholder 25-30 procent vand. Enhver organisme må have tilført vand med korte mellemrum for at dække væsketabet ved åndedræt, sved- og urinsekretion — et menneske kan dø af udtørring på kun seks dage.
Vand har større varmefylde end de fleste andre stoffer. Det kan optage en mængde varmeenergi, uden at dets temperatur stiger væsentligt. Den brændende gas under en gryde vand tilfører vandet så megen varme, at mange andre stoffer ville bryde ud i lys lue, men i lang tid er vandet tilsyneladende ganske upåvirket. Det tager bare mod varmen og gemmer den i sine molekyler. Det første der sker er, at der dannes små luftbobler lige over bunden. Snart efter stiger de første store dampbobler op fra bunden, hvor temperaturen er højest, men de forsvinder undervejs, når de møder koldere lag og igen fortættes til væske. Til sidst kommer vandet i kog. Det har optaget så meget varme, at det ikke kan blive hedere. Al varmen går nu til fordampningen, og man hører vandet syde og sprutte, når dampboblerne bryder gennem overfladespændingen.
Også vandets store varmefylde har spillet en afgørende rolle for livets opståen. Havene opsuger varme fra solstrålingen, og er på den måde et gigantisk energireservoir, hvor de første levende celler opstod. Siden udvandrede planter og dyr til det tørre land, men de måtte tage havet med sig i saftstrenge og blodårer, så deres celler bestandig var omskyllet af væske. Det er forklaringen på, at cirka 70 procent af menneskelegemet er vand - 80 procent af blodet, 75 procent af muskulaturen; og selv de "tørre" knogler indeholder 25-30 procent vand. Enhver organisme må have tilført vand med korte mellemrum for at dække væsketabet ved åndedræt, sved- og urinsekretion — et menneske kan dø af udtørring på kun seks dage.
Livet blev ikke skabt af vandet, men de stoffer, livet skulle bruge, blev skaffet til veje af vandet, så vand er en væsentlig betingelse for liv, som vi kender det. Og i det ydre rum, langt uden for vort solsystem, findes talløse stjerner omkredset af planeter. På mange af planeterne eksisterer der sandsynligvis lignende fysiske forhold som på jorden, og eftersom naturens love er de samme overalt, så langt vor viden da rækker, vil ilt og brint på disse planeter uvægerligt forenes til det forunderlige stof, som benævnes vand. Derefter vil det kun være et spørgsmål om tid, før en eller anden form for liv fødes og tager en ny verden i besiddelse.
