211service.com
Brinicles i pochodzenie życia
Jednym z ciekawszych procesów zachodzących zimą pod lodem Antarktyki jest tworzenie się prążków. Są to puste rurki lodu, które wystają z paku lodowego do morza poniżej, jak sople lodu.
Jednak prążki tworzą się w zupełnie inny sposób niż sople, ale są słabo rozumiane, częściowo z powodu trudności w ich obserwowaniu. Rzeczywiście, zostały sfilmowane dopiero po raz pierwszy podczas formowania się na miejscu Dokument BBC zamrożona planeta wyemitowany w 2011 r. .
Dzisiaj, Julyan Cartwright z Uniwersytetu w Granadzie w Hiszpanii i kilku kumpli ma nadzieję, że zmienią to poprzez bardziej szczegółowe zbadanie formacji, chemii i struktury prążków. Mówią, że struktury są specjalną formą systemu chemicznego znanego jako chemiczny ogród, który zależy przede wszystkim od wzajemnego oddziaływania wysoce stężonej solanki, wody bliskiej jej punktu zamarzania i tworzenia się lodu.
Ale co ciekawsze, mówią, że prążki mogły odegrać ważną rolę w powstaniu życia na Ziemi i że podobne struktury w innych częściach Układu Słonecznego mogą być równie ważne.
Konwencjonalne ogrody chemiczne to struktury rurowe, które powstają, gdy kryształy soli metalu są zanurzone w pewnych roztworach.
Występują w wielu sytuacjach naturalnych, takich jak niektóre formacje geologiczne i wokół kominów hydrotermalnych.
Zwykle struktury rurkowe rosną w górę. Ale w opryszczkach rurki rosną w dół, więc co daje?
Efekt występuje w lodzie pod powierzchnią morza, ponieważ solanka ma niższą temperaturę zamarzania niż woda. Gdy uwięziona woda morska zamarza, wyklucza to sól zwiększającą zasolenie pobliskiej solanki i jeszcze bardziej obniżającą jej temperaturę zamarzania.
Jeśli lód pęknie, uwięziona solanka może przedostać się do morza i spłynąć w dół, ponieważ jest gęstsza niż woda.
Co więcej, ponieważ jest tak zimno, solanka zamienia napotkaną wodę morską w lód. W ten sposób formuje się struktura rurkowa i rozwija się tak długo, jak długo płynie solanka.
Ten proces rodzi interesujące pytania dla fizyków. Na przykład proces, w którym lód odrzuca sól w celu zwiększenia zasolenia solanki, ma interesujące podobieństwa do procesu odwróconej osmozy.
To ważne, ponieważ odwrócona osmoza jest kluczowym procesem w zakładach odsalania, które zamieniają wodę morską w wodę pitną.
Możliwe, że lepsze zrozumienie tego, jak prążki wykonują ten sam proces, aby wytworzyć czysty lód, może prowadzić do lepszych sposobów robienia tego.
Ale najciekawszą obserwacją Cartwrighta i współpracowników jest to, że prążki wytwarzają również gradienty chemiczne, potencjały elektryczne i błony – wszystkie warunki niezbędne do powstania życia.
Dokładnie te same warunki występują w kominach hydrotermalnych, na których skupiło się wielu biologów chcących lepiej zrozumieć, jak mogło powstać życie.
Punktem, który Cartwright i współtworzą, jest to, że prążki mogą być równie interesujące. Ponieważ brinicle odgrywają ważną rolę w dynamice transportu solanki przez lód morski, mogą również odgrywać rolę w scenariuszu zimnego pochodzenia życia, podobnie jak kominy hydrotermalne w teoriach gorących środowisk.
Co więcej, prążki mogą być wszechobecne na planetach i księżycach zawierających ocean, takich jak Europa, gdzie mogą odgrywać równie interesującą rolę.
Oczywiście fascynujący obszar, w którym dalsza praca może być bardzo owocna.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1304.1774 : Brinicles jako przypadek odwrotnych ogrodów chemicznych