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探寻自然——死亡冰柱

2015-08-13 09:00  谷应科技   谷应科技  

   谷应科技讯 'Icicle of death' 中文为死亡冰柱之意,是指地球南北极海域发生的一种大自然现象。其形成过程为:当南北极的温度降低到一定程度后(一般为零下几十度)海水里面的盐分被析出,因而海水发生结冰的现象,并且呈柱状向海底延伸,冰柱所到之处海洋生物都被冻死,这一自然现象被称为死亡冰柱。

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   1简介

   死亡冰柱(Icicle of death?)是一种在地球两极的海

   底发生的大自然现象。不是非常常见。当海水温度降低到一定程度后,海水里的盐分被析出,海水发生结冰现象,并呈柱状向海底延伸,所到之处,海洋生物被冻死,这一现象被称为死亡冰柱。

   海底冰柱所到之处的生物被冻死

   2形成过程

   海面下的海水中的盐分由于低温被析出后,这部分海水凝结成柱状的冰,并不断向海底延伸。

   正在发生凝结

   继续延伸

   3发现经历

   冰柱沉入海底的录像由《冰冻星球》摄制组拍摄,采用定时自动间隔拍摄技术,将在英国广播公司第一台播出。这个“死亡冰柱”在沉入海底过程中迅速增大,景象令摄制组感到吃惊。由于密度远高于海水,盐水迅速下沉,周围的海水遇到盐水后快速冻结,此时的冰柱更像是一个海绵,而不是普通的冰。在盐水进入南极洲的海洋后,这种现象经常出现。在南极洲罗斯群岛的小剃刀背岛海域,英国广播公司的摄影师休-米勒和道哥-安德森拍摄了这段录像,当时的水下温度只有零下2摄氏度。米勒表示下沉的冰柱在他们的眼前迅速增大。

   他在接受英国广播公司自然频道采访时说:“我们是在与时间赛跑,因为没有人知道形成速度到底有多快。一周前,我们目睹了冰柱在我们眼前迅速增大的景象,整个过程持续了五六个小时。这种拍摄难度很大,我们的拍摄装备很重,必须安放在海床上。”早在上世纪60年代,科学家就发现了“死亡冰柱”,但拍摄这种冰柱沉入海底的景象还是第一次。《冰冻星球》于11月23日晚上9点在英国广播公司第一台播出。

   海星被冻住

   4能量来源

   冰柱的冷能主要来自海面的低温,它不断地吸取海面上的低温(即向海面散发热量)向海下延伸,其延伸的长度和直径受到海面温度的影响,当海面回暖后,冷能来源慢慢减弱,冰柱也逐渐被海水融化直到消失。

   5相关报道

   北京时间2013年5月2日消息,据国外媒体报道,一份最新报告称,地球上的第一批生命形式可能出现在极地海洋,有可能起源于水下“死亡冰柱”。

   一个科研组称,生命可能并非起源于温暖的海洋,而是起源于海冰。他们争辩称,“死亡冰柱”,又称“海洋钟乳石”的形成,可能为第一批生命的诞生创造了必要条件。当盐水等混合物被迫冻结成冰时,极地水域的死亡冰柱就会迅速向下生长。科学家在20世纪60年代首次发现海洋钟乳石,并于2011年通过BBC的一部纪录片第一次把这种海洋现象记录下来。该研究成果发表在《美国化学学会》杂志上,科学家表示,“死亡冰柱”可能还为其他行星和卫星创造了适合生命生存的环境,其中包括木星的卫星木卫三和木卫四。

   《死亡冰柱:反向化学花园实例(Brinicles As A Case Of Inverse Chemical Gardens)》报告上称:“在地球以外的地方,死亡冰柱的形成机制对表面覆盖一层冰的行星和卫星可能也是至关重要的。”当不断下沉的盐水温度很低时,就会导致它周围的海水迅速冻结成冰,形成海洋钟乳石。BBC电影摄制组首次记录了南极洲的这一自然现象。《冰冻星球》中的一段显示,当死亡冰柱延伸到海床上后,它迅速冻死了海胆和海星。摄制组采用延时技术进行拍摄(延时摄影),但是他们称,死亡冰柱的增长速度很快,他们甚至能够看到冰柱向前移动。

   由于盐水的密度比海水更大,因此会向海床方向下沉。当海水被冻结成死亡冰柱时,它看起来更像海绵,而不是通常意义的冰。科学家在这份报告中称,可以把死亡冰柱的影响比喻成是一个“化学花园”。经常在教室进行的试验,通过把固体金属盐添加到硅酸钠水溶液里,导致晶体如植物生长般快速析出。布鲁诺-埃斯克里巴诺及其同事写道,海冰脱盐的过程产生的净化效果支持了“我的行星或宇宙中的其他地方的生命起源于寒冷环境”的理论。

   他们写道:“人们经常推断生命起源是在一个较热的环境下发生的,例如热液喷口这样的环境。但是一个不同的观点认为,海冰形成促使第一批生命出现。科学家认为,海冰脱盐创造了生命诞生必不可少的环境。死亡冰柱在推动盐水在海冰中的转换过程中起着重要作用的同时,它们或许还像热液喷口对于生命热环境起源说一样,在这个假设的生命冷起源中扮演着重要角色。在两种例证中,化学花园过程均十分重要。”

   6潜在危害

   巨大的冰柱不仅会冻死部分海底生物,也会威胁到正常潜水航行的潜水器。特别在布雷区,水雷接触到冰柱会引起爆炸。

   凤凰科技讯北京时间4月27日消息,英国每日邮报报道,根据一项最新的研究报告称,地球上最早的生命可能出现在极地海洋,并起源于水下“死亡冰柱”。一支科学家小组认为生命起始于温暖的海洋,生命出现的可能来自于海冰。他们认为冰柱的形成,也就是海钟乳石,创造了生命出现所需要的条件。

   当杂质,例如海盐,在冰结冻时被迫从冰中出来时,极地海洋的冰柱便会向下生长。科学家在20世纪60年代才发现了冰柱的存在,2011年BBC拍摄的纪录片才首次记录了它们的存在。


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