{:ru}Загадочные «плавучие острова» периодически появляются в океанах Земли благодаря необычным свойствам вулканической пемзы, способной «парить» на поверхности воды при помощи силы поверхностного натяжения и связанным с ней пузырькам воздуха, говорится в статье, опубликованной в журнале Earth and Planetary Science Letters.
«Загадка того, почему пемза может плавать по поверхности воды и не тонуть долгое время, достаточно давно волнует умы наших коллег. Мы изначально думали, что поры в кусках этих пород изолированы от внешней среды, подобно письму в бутылке, которое моряки выбрасывают в море при бедствии. Но оказалось, что поры в ней открыты, но при этом пемза не тонет. Возник вопрос – почему это происходит?», — рассказывает Кристен Фаурия (Kristen Fauria) из университета Калифорнии в Беркли (США).
Судовые журналы эпохи «Великих географических открытий» и более поздних периодов истории часто содержат в себе записи о загадочных «плавучих островах» – клочках земли и скал, которые моряки встречали во время своих странствий по Тихому и Индийскому океанам. Изначально многие ученые и историки считали подобные истории небылицами, однако сегодня многие исследователи всерьез воспринимают подобные утверждения.
Все сомнения в их существовании были отброшены в июле 2012 года, когда извержение подводного вулкана Кермадек у берегов Самоа привело к формированию гигантского «плавучего острова» площадью в 550 тысяч квадратных километров и толщиной в несколько метров. Он просуществовал несколько месяцев, прежде чем волны и силы стихии разрушили его на множество небольших «плотов» из пемзы.
То, как возникают эти острова, достаточно давно интересует геологов и биологов-эволюционистов, так как подобные плавучие структуры сегодня считаются одним из вариантов того, как крупные животные могли проникать на изолированные острова и новые континенты, пересекая на них моря и океаны.
Фаурия и ее коллеги раскрыли секрет того, почему эти острова остаются на плаву долгое время, но при этом постепенно опускаются на дно моря в конечном итоге, изучив структуру кусков пензы, погруженных в воду, при помощи ускорителя частиц и томографа. Для этого ученые использовали простой, но остроумный прием – они погрузили куски пемзы в воду и покрыли их воском, не давая воде покинуть миниатюрный аналог «плавучего острова».
Эти эксперименты дали достаточно тривиальный ответ на эту старую историческую загадку – оказалось, что вода не может полностью заполнить пустоты внутри пемзы благодаря силе поверхностного натяжения, препятствующей полному заполнению самых мельчайших пор в вулканической породе и способствующей образованию микроскопических пузырьков воздуха в них.
Она, как объясняют ученые, не позволяет воде «выгнать» воздух из этих каналов или растворить его в себе, благодаря чему поры в пемзе заполнены не водой, а ее смесью с большим количеством воздушных пузырьков. Со временем, воздух из пузырьков постепенно растворяется в воде, благодаря чему настоящие плавучие острова постепенно тонут на дно океана.
Лес каменноугольного периода, облик которого был восстановлен по отложениям, законсервированным в вулканическом пепле
Сейчас ученые пытаются понять, как возникают гигантские плавучие острова, чьи размеры на несколько порядков больше, чем те куски пемзы, которые обычно порождают наземные и подводные вулканы. Раскрытие тайн их рождения и всплытия на поверхность, как считают Фаурия и ее коллеги, помогут нам понять, как часто такие структуры могли появляться в прошлом и влиять на эволюцию жизни на Земле.
http://socportal.info{:}{:uk}Загадкові «плавучі острови» періодично з’являються в океанах Землі завдяки незвичайним властивостям вулканічної пемзи, здатної «парити» на поверхні води за допомогою сили поверхневого натягу і пов’язаним з нею бульбашок повітря, йдеться в статті, опублікованій в журналі Earth and Planetary Science Letters.
«Загадка того, чому пемза може плавати по поверхні води і не тонути довгий час, досить давно хвилює розуми наших колег. Ми спочатку думали, що пори в шматках цих порід ізольовані від зовнішнього середовища, подібно письму в пляшці, яке моряки викидають в море при лихо. Але виявилося, що пори в ній відкриті, але при цьому пемза не тоне. Виникло питання – чому це відбувається? », – розповідає Крістен Фаур (Kristen Fauria) з університету Каліфорнії в Берклі (США).
Суднові журнали епохи «Великих географічних відкриттів» і пізніших періодів історії часто містять в собі записи про загадкові «плавучих островах» – клаптиках землі і скель, які моряки зустрічали під час своїх мандрів по Тихому і Індійському океанах. Спочатку багато вчених і історики вважали подібні історії небилицями, однак сьогодні багато дослідників всерйоз сприймають подібні твердження.
Всі сумніви в їх існуванні були відкинуті в липні 2012 року, коли виверження підводного вулкана Кермадек біля берегів Самоа призвело до формування гігантського «плавучого острова» площею в 550 тисяч квадратних кілометрів і завтовшки в декілька метрів. Він проіснував кілька місяців, перш ніж хвилі і сили стихії зруйнували його на безліч невеликих «плотів» з пемзи.
Те, як виникають ці острови, досить давно цікавить геологів і біологів-еволюціоністів, так як подібні плавучі структури сьогодні вважаються одним з варіантів того, як великі тварини могли проникати на ізольовані острови і нові континенти, перетинаючи на них моря і океани.
Фаур і її колеги розкрили секрет того, чому ці острови залишаються на плаву довгий час, але при цьому поступово опускаються на дно моря в кінцевому підсумку, вивчивши структуру шматків пензи, занурених у воду, за допомогою прискорювача частинок і томографа. Для цього вчені використовували простий, але дотепний прийом – вони завантажили шматки пемзи в воду і покрили їх воском, не даючи воді покинути мініатюрний аналог «плавучого острова».
Ці експерименти дали досить тривіальний відповідь на цю стару історичну загадку – виявилося, що вода не може повністю заповнити пустоти всередині пемзи завдяки силі поверхневого натягу, яка перешкоджає повному заповненню найдрібніших пір в вулканічній породі і сприяє утворенню мікроскопічних бульбашок повітря в них.
Вона, як пояснюють вчені, не дозволяє воді «вигнати» повітря з цих каналів або розчинити його в собі, завдяки чому пори в пемзи заповнені не водою, а її сумішшю з великою кількістю повітряних бульбашок. Згодом, повітря з бульбашок поступово розчиняється в воді, завдяки чому справжні плавучі острови поступово тонуть на дно океану.
Ліс кам’яновугільного періоду, вигляд якого був відновлений по відкладеннях, законсервованим в вулканічному попелі
Зараз вчені намагаються зрозуміти, як виникають гігантські плавучі острови, чиї розміри на кілька порядків більше, ніж ті шматки пемзи, які зазвичай породжують наземні і підводні вулкани. Розкриття таємниць їх народження і спливання на поверхню, як вважають Фаур і її колеги, допоможуть нам зрозуміти, як часто такі структури могли з’являтися в минулому і впливати на еволюцію життя на Землі.
