Ледяные сталактиты и происхождение жизни

14 апреля 2013 в 08:32

Ученые объяснили механизм формирования подводных сосулек

 

 

Одно из самых любопытных явлений на свете — ледяные сталактиты особого рода, которые, словно сосульки, свисают с нижней стороны арктического морского льда. Они образуются совершенно иным образом, чем привычные нам сосульки, и еще плохо изучены. На видео их снимали только один раз — для документального фильма BBC, который вышел на экраны в 2011 году.

Джулиан Картрайт из Гранадского университета (Испания) и его коллеги установили механизм, лежащий в основе образования подводных сосулек (brinicles), которые встречаются во льду полярных областей.

По словам авторов исследования, процесс формирования необычных сосулек происходит следующим образом. При кристаллизации воды в толще ледника содержащиеся в ней соли вытесняются в окружающий раствор. Этот холодный и очень соленый раствор просачивается сквозь трещины в ледяной пульпе. У нижней кромки льда он встречается с обычной морской водой, приводя к ее замерзанию в форме полой корки. Далее сосулька намерзает снаружи за счет охлаждения более теплой обычной морской воды высокосолевым раствором изнутри, а лед, намерзший изнутри, постепенно тает, затягивая новый солевой раствор из ледяной пульпы.

В целом, процесс напоминает рост так называемых химических или коллоидных водорослей. Такие структуры, которые часто используют во время демонстрации химических опытов, образуются при добавлении солей мультивалентных металлов к растворимым силикатам. При этом химические водоросли обычно растут вверх, а подводные сосульки — вниз.

У физиков к этому явлению есть ряд интересных вопросов. Например, процесс, с помощью которого лед извергает соль, напоминает осмос наоборот. И это важно, ибо обратный осмос — основной метод опреснения морской воды. Возможно, понимание того, как таким же образом водный раствор соли образует чистый лед, позволит усовершенствовать работу опреснительных установок и фильтров.

По словам ученых, процессы, которые сопровождают рост подводных сосулек, сопровождаются формированием осмотических градиентов. Они, в свою очередь, потенциально могут использоваться живыми организмами для получения энергии.

Таким образом, утверждают авторы, формирование подводных сосулек может быть одним из процессов, подкрепляющих гипотезу холодного абиогенеза. Г-н Картрайт и его коллеги заметили также, что ледяные сталактиты создают химические градиенты, электрические потенциалы и мембраны — все условия, необходимые для возникновения жизни. Точно такие же явления происходят в гидротермальных источниках, где, как считают многие биологи, могли существовать наиболее подходящие условия для появления первых форм жизни. Разница лишь в том, что там горячо, а во льдах холодно. Тем не менее, условия странно схожи. И, возможно, что-то подобное происходит под ледяной коркой Европы, в самом верхнем слое океана этого спутника Юпитера.

Ранее другая группа ученых установила механизм образования другого гидродинамического явления в океане так называемых солевых пальцев.

Образование ледяных сталактитов в морской воде (иллюстрация авторов работы)

 

Источники: lenta.ru, science.compulenta.ru / Technology Review

 
Опубликовано: Теги: эволюция, сталактиты, сосульки, происхождение жизни, лед

В ленту раздела Новости науки | Обсудить тему на форуме

ООО «Издательство Агрорус»
+7 (499) 500-10-84
119590, город Москва, ул. Минская, 1Г, корп. 1, офис 19
ООО «Издательство Агрорус»

Популярное

Мыши доказали: нервные клетки восстанавливаются!

Мыши доказали: нервные клетки восстанавливаются!

13.02.2018 | 06:15

Открытие ученых может помочь в борьбе с человеческим слабоумием

Муравьи умеют лечить раненых собратьев

Муравьи умеют лечить раненых собратьев

17.02.2018 | 07:00

Ученые сняли на видео работу муравьиных «санитаров»



Комментарии (0)

X
Свежий выпуск газеты
Газета «Защита растений»
№ 02 / 2018 г.
Читать