Wie unheimliche Meereis 'Brinicles' Form

Was ist cooler als cool zu sein? Sole-kalt.

Wenn salzreiches Wasser aus dem Meereis austritt, sinkt es ins Meer und kann gelegentlich einen unheimlichen Eisfinger namens Brinicle bilden. Neue Forschungen erklären, wie sich diese seltsamen Finger von Eis bilden und wie das salzige Wasser im Meereis eine erstklassige Umgebung gewesen sein könnte, in der sich das Leben entwickelt haben könnte.

Die Studie, die in der Zeitschrift Langmuir der American Chemical Society veröffentlicht wurde, legt nahe, dass sich Brinicles auf die gleiche Weise wie Hydrothermalquellen bilden, außer umgekehrt. Hydrothermale Quellen sind dornig aussehende Türme auf dem Meeresboden, wo kochendes, chemiereiches Wasser aus dem Meeresboden fließt.

Der Brinicle-Forming-Prozess läuft so: Wenn Meereis in der Arktis und Antarktis gefriert, sind das Salz und andere Ionen im Wasser von den Wasserkristallen ausgeschlossen, sagt Studienautor Bruno Escribano, Forscher am Baskischen Zentrum für Angewandte Mathematik in das Baskenland in Nordspanien. Diese salzhältige Sole sammelt sich in Brüchen und Kompartimenten im Meereis.

Zwangsläufig reißt jedoch Meereis und die Sole tritt aus. Die Sole selbst ist kälter als der Gefrierpunkt des Meerwassers, da salzreiches Wasser bei niedrigeren Temperaturen gefriert (daher der Grund, warum Menschen im Winter auf eisige Gehwege Salz legen, damit das Eis auch unter dem Gefrierpunkt flüssig bleibt), so Escribano Unser erstaunlichesPlanet.

Da die Konzentration von Wasser in der Sole geringer ist als im Ozean - und Wasser von hohen zu niedrigen Konzentrationen über Osmose bewegt - wird Wasser von der Sole angezogen. Aber die Sole ist so kalt, dass das Wasser gefriert und eine absteigende Eisröhre bildet, sagte Escribano.

In analoger Weise bilden sich Hydrothermalquellen: Ionenreiches Heißwasser wird aus dem Meeresboden ausgestoßen und beginnt sich aufzulösen, wobei sich eine poröse Metallschale bildet, die sich nach oben erstreckt. Dann dringt Wasser ein, bewegt sich von hoher zu niedriger Konzentration, zerreißt die Membran und lässt mehr metallreiches Wasser herausspritzen, verlängert die Röhre und wiederholt den Vorgang.

Beide sind Beispiele für "chemische Gärten", eine Art chemischer Prozess und der Name eines Experiments, das in Chemie-Sets üblich ist und nach den gleichen Prinzipien arbeitet und Röhren aus Kristallen bildet, die pflanzenähnliche Formen ergeben, so Escribano.

Sole-reiche Abteile im Meereis haben einige Eigenschaften, die dem Leben hätten helfen können, sagte Escribano. "In diesen Abteilen im Inneren des Eises haben Sie eine hohe Konzentration an chemischen Verbindungen, und Sie haben auch Lipide, Fette, die das Innere des Abteils umhüllen", sagte er. "Diese können als eine primitive Membran fungieren - eine der Bedingungen, die für das Leben notwendig sind." Sie enthalten auch eine Mischung aus sauren und basischen Komponenten, die Energie liefern könnten, die notwendig ist, um komplexere Moleküle zu bilden, vielleicht sogar DNA, sagte er.

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