Новости / Планета Земля / Ученые объяснили появление геометрических фигур на поверхности солончаков
13.04.2023
Ученые объяснили появление геометрических фигур на поверхности солончаков
Пересыхающие соленые озера покрываются неправильными многогранниками, ограниченным бороздками соли. Такие фигуры образуются за счет медленного перемешивания жидкости разной плотности с образованием конвекционных ячеек, подобных гранулам на поверхности Солнца.
Солончаки покрыты коркой высохшей соли, которая растрескивается, разделяясь на фрагменты в форме неправильных шестиугольников примерно одинакового размера, от одного до двух метров в поперечнике. Ранее данному процессу не было надежных объяснений, но ученые из Великобритании и Австрии в своей новой научной работе пришли к пониманию того, что пересыхание соленых озер на Земле напоминает движения плазмы на Солнце.
Комбинируя полевые наблюдения и компьютерные симуляции, Яна Лассер, одна из авторов новой работы, и ее коллеги описали следующий механизм образования многоугольников. Жидкость, находящаяся у поверхности озера, нагревается солнцем и испаряется, отчего содержание соли в ней растет. Чем выше концентрация соли, тем больше плотность раствора, так что следом он стремится опуститься вниз. И наоборот, менее концентрированная и плотная жидкость снизу поднимается к поверхности.
Это приводит к образованию конвекционных ячеек диаметром чуть больше метра: в центре каждой из них происходит подъем менее густого раствора, а по краям оседает более концентрированная жидкость. В результате соль накапливается по периметру таких ячеек и, пересыхая, образует борозды. Отмечается, что сходные конвекционные процессы, связанные с перемешиванием раскаленной плазмы, приводят и к появлению характерных гранул на Солнце и других звездах.
Эти механизмы ученым удалось смоделировать в лабораторных экспериментах с пересоленной почвой. Кроме того, они продемонстрировали образование многоугольников с помощью ускоренной съемки соленого озера Оуэнс в калифорнийской пустыне Сьерра-Невада. Скорость этого процесса и размеры образующихся фигур хорошо совпали с предсказаниями, которые дала новая модель.
С использованием нового метода ученые определили, что с конца 1990 гг. способность атмосферы к самоочищению растет за счет повышения концентрации гидроксильного радикала. По их мнению, это существенно снизило парниковый эффект. Причем рост содержания OH вызван антропогенным влиянием. »»»
Путем моделирования ученые выявили закономерность повышения размера семян и плодов растений подлеска после вымираний крупных животных, что связано со сгущением лесного полога. Подобные тенденции зафиксированы на границе мезозоя и кайнозоя, а также к верхнему плейстоцену. »»»
На основе анализа глобальных данных за прошедшую четверть текущего века ученые оценили объемы утраты ледников и выяснили, что темпы их таяния растут со временем. »»»
В донных отложениях озера Танганьика ученые обнаружили 2 всплеска железа-60, связанного со взрывами сверхновых: во второй половине неогена и на границе с четвертичным периодом. Эти события произошли, предположительно, в звездном скоплении Скорпиона-Центавра или Тукана-Часов. Путем моделирования исследователи выяснили, что космическое излучение от них поступало на протяжении около 100 тыс. лет, и определили его количество. Анализ истории эволюции видового состава озера выявил некоторую зависимость со вторым всплеском изотопа. Это может быть связано с инициацией мутаций ДНК космическим излучением, хотя прямая зависимость не установлена. »»»
Ученые исследовали поведение в фоновых почвах нептуния, отличающегося чрезвычайно длительным периодом полураспада. Установлено, что его растворимая пятивалентная форма фиксируется гумусом путем восстановления. »»»
Ученые выяснили, что роль фауны в трансформации ландшафтов сопоставима с вкладом таких процессов, как наводнения. Они выделили более 600 ключевых с данной точки зрения таксонов. На основе этого исследователи предложили новые методы сохранения биоразнообразия и восстановления экосистем. »»»
Путем моделирования тектоники плит ученые выяснили, что залежи водорода должны быть приурочены к складчатым структурам. Водород может формироваться при серпентинизации и в орогенах, и в рифтах, однако, как оказалось, в первом случае его образуется в 20 раз больше ввиду меньшей температуры и большего количества воды. »»»
Путем анализа соотношения изотопов азота в процессе фиксации элемента на примере цианобактерий, выращенных в условиях, аналогичных древней Земле, ученые выяснили, что этот процесс был постоянным на протяжении развития планеты. Изучение позднеархейских строматолитов и осадочных пород проявило, что источником растворимого аммония могла быть гидротермальная активность. »»»
На основе данных космических наблюдений и исследований астероидов ученые разработали новую гипотезу происхождения воды на Земле. Она предполагает, что вода была сконденсирована из парового облака, распространявшегося от Солнца 20-30 млн лет после его образования вследствие сублимации льда, содержащегося в астероидах протопланетного диска. Результаты моделирования этих процессов согласуются с фактическими данными. »»»
Путем анализа эффективности фотосинтеза по молекулам сахара в древесине годичных колец ученые установили, что с повышением концентрации CO2 в атмосфере снижаются затраты энергии на фотореспирацию. Освободившаяся энергия используется на рост и синтез сахаров. »»»