Vad är coolare än att vara cool? När salthaltigt vatten läcker ut ur havsisen sjunker det ner i havet och kan ibland skapa ett kusligt isfinger som kallas brinicle. Ny forskning förklarar hur dessa märkliga fingrar av is bildas och hur det salta vattnet i havsisen kan ha varit en utmärkt miljö där livet kan ha utvecklats.
Studien, som publiceras i American Chemical Societys tidskrift Langmuir, tyder på att brinicles bildas på samma sätt som hydrotermiska skorstenar, fast i motsatt riktning. Hydrotermiska skorstenar är torn på havsbotten som ser ut som taggiga torn där kokande, kemiskt rikt vatten strömmar ut från havsbotten.
Brinicle-bildningsprocessen går till så här: När havsisen fryser i Arktis och Antarktis utesluts salt och andra joner i vattnet från vattenkristallerna, säger Bruno Escribano, som är författare till studien och forskare vid Basque Center for Applied Mathematics i Baskien i norra Spanien. Denna salttunga saltlösning ackumuleras i sprickor och fack i havsisen.
Oundvikligen spricker dock havsisen och saltlösningen läcker ut. Själva saltlösningen är kallare än havsvattnets fryspunkt, eftersom saltrikt vatten fryser vid lägre temperaturer (därav anledningen till att människor lägger salt på isiga trottoarer på vintern, vilket gör att isen förblir flytande när den ligger under fryspunkten), berättade Escribano för OurAmazingPlanet.
Då koncentrationen av vatten i saltlösningen är lägre än i havet – och vatten rör sig från höga till låga koncentrationer via osmos – attraheras vatten till saltlösningen. Men saltlösningen är så kall att vattnet fryser och bildar ett nedåtgående rör av is, säger Escribano.
Hydrotermiska skorstenar bildas genom en analog metod: Jonrikt hett vatten stöts ut från havsbotten och börjar sedan lösas upp och bildar ett poröst skal av metall som sträcker sig uppåt. Vatten strömmar sedan in och rör sig från hög till låg koncentration, vilket gör att membranet brister och får mer metallrikt vatten att spruta ut, vilket förlänger röret och upprepar processen.
Båda är exempel på ”kemiska trädgårdar”, en typ av kemisk process och namnet på ett experiment som är vanligt i kemilådor och som fungerar enligt samma principer och bildar rör av kristaller som ger växtliknande former, sade Escribano.
Bränslerika avdelningar inom havsis har vissa egenskaper som skulle kunna ha hjälpt till att liv uppstod, sade Escribano. ”Inne i de här facken inuti isen har du en hög koncentration av kemiska föreningar, och du har också lipider, fetter, som täcker insidan av facket”, sade han. ”Dessa kan fungera som ett primitivt membran – en av de förutsättningar som krävs för liv.” De innehåller också en blandning av sura och basiska komponenter som kan ge den energi som krävs för att bilda mer komplexa molekyler, kanske till och med DNA, sade han.
Email Douglas Main eller följ honom @Douglas_Main. Följ oss på @OAPlanet, Facebook eller Google+. Originalartikel på LiveScience’s OurAmazingPlanet.
Renliga nyheter