Juodieji rūkalai – hidroterminiai š altiniai vandenynų dugne

2024 Autorius: Henry Conors | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-12 10:25

Vandenyno dugnas yra toks pat įvairus, kaip ir žemės paviršius. Jo reljefe taip pat yra kalnų, didžiulių įdubų, lygumų ir plyšių. Prieš keturiasdešimt metų ten buvo aptikti ir hidroterminiai š altiniai, vėliau vadinami „juodaisiais rūkaliais“. Žemiau žiūrėkite nuotrauką ir šio įdomumo aprašymą.

„Alvin“atidarymas

Nežinoma, kiek dar metų pasaulis nežinotų apie „juoduosius rūkalius“, jei ne Roberto Ballardo ekspedicija. 1977 m. su savo dviejų žmonių komanda išvyko tyrinėti jūros gelmių Alvin aparatu. Šis garsiausias pilotuojamas povandeninis laivas gali nusileisti į 4,5 kilometro gylį.

Šį kartą jam nereikėjo taip toli plaukti. Hidromalinės versmės buvo aptiktos jau 2 kilometrų gylyje, išsiliejusios aplink dugną prie Galapagų salų. Jie atrodo kaip didžiulės išaugos, iš kurių tvyro juodo vandens fontanai. Kelių šimtų metrų gylyje nuo dugno beveik nieko nesimato dėl „rūkalių“išleidžiamų klubų. Tačiau toliau pateikiamas visas šio vandenyno stebuklo vaizdas.

Dabar žinoma daugiau nei 500 hidroterminių š altinių. Jie yra kalnagūbrių srityje žemės platformų sandūrose. Keturiasdešimt metų juos aplankė šimtai mokslinių ekspedicijų. Turistai taip pat turi galimybę juos pamatyti savo akimis, tačiau tai kainuoja apie keliasdešimt tūkstančių dolerių.

Kaip jie veikia?

„Juodieji rūkaliai“yra karštosios versmės, kaip antžeminiai geizeriai. Veikiami Archimedo jėgos, jie išmeta vandenį į vandenyną, prisotintą mineralų ir įkaitintą iki 400 laipsnių. Šimtų atmosferų slėgis neleidžia vandeniui užvirti. Tiesą sakant, jis yra tarpinės būsenos tarp dujų ir skysčio, fizikoje ji vadinama superkritine.

„Juodieji rūkaliai“daugiausia yra vidurio vandenyno kalnagūbriuose. Šiose srityse vyksta aktyvūs tektoniniai procesai, kurių įtakoje susidaro nauja pluta. Kai litosferos plokštės atsiskiria, po jomis esanti magma išlenda ir auga keteromis iki apačios.

Su šiais procesais susijęs ir „rūkančiųjų“susidarymas. Š altas jūros vanduo prasiskverbia pro daugybę plyšių viduriniuose kalnagūbriuose. Žemiau jis šildomas vulkanine šiluma ir sumaišomas su magma. Laikui bėgant ji kyla aukštyn ir yra išmesta pro skylę žievėje.

Jų vanduo yra juodas dėl to, kad jame yra vario, cinko, geležies, mangano ir nikelio oksidų. Skylė, iš kurios išeina mišinys, palaipsniui apauga atvėsusių metalų sienelėmis. Keistų formų išsišakojusios ataugos gali siekti 20, 30,ir net 60 metrų. Po kurio laiko jie krenta į dugną, o š altinis toliau kaupia kitas kolbas.

B altieji rūkaliai

Okeanų dugne esantys „Juodieji rūkaliai“nėra vieninteliai tokie. Be jų, dar yra b altų hidroterminių š altinių. Jie veikia panašiu principu, tik temperatūros juose daug silpnesnės. Jie pašalinami nuo plokštės kraštų ir tiesioginio šilumos š altinio, esančio ant senesnių uolienų nei baz altai – peridotitai.

B altosios hidrotermos yra visiškai skirtingos sudėties. Skirtingai nuo jų juodųjų „giminaičių“, juose visiškai nėra rūdų. Iš jų išeinantis skystis yra prisotintas karbonatų, sulfatų, bario, kalcio, silikono. Jo temperatūra neviršija 80 laipsnių. Skirtingai nuo „juodųjų rūkalių“, juose vyrauja jūros, o ne magminis vanduo.

Gyvybės š altiniai

Ilgą laiką buvo manoma, kad gyvi organizmai negali egzistuoti dviejų ar daugiau kilometrų gylyje. Vandens temperatūra čia itin žema, nėra šviesos, nėra dumblių, galinčių paversti anglies dioksidą deguonimi. „Juodųjų rūkalių“atradimas vandenyne įrodė, kad mes vis dar mažai žinome apie savo planetą.

Gyvenimas tiesiogine prasme verda aplink hidrotermines angas. Įvairūs gyvūnai gyvena palyginti mažuose plotuose, ribiniuose sluoksniuose tarp neįtikėtinai karštų fontanų ir didelio vandenyno vandens, kurio temperatūra siekia iki +4 laipsnių.

Š altiniai yra pradinė maisto grandinės grandis. Jie prisotina vandenį vandenilio sulfidu, kuriuo maitinasi.bakterijų, o jos savo ruožtu tampa maistu kitiems organizmams. Kiekviena nauja mokslinė ekspedicija čia atranda naujų biologinių rūšių. Pavyzdžiui, buvo rastos aklosios krevetės su permatoma oda ir specialiu organu, signalizuojančiu, kad gyvūnas priartėjo prie karštosios versmės.

Rūdų gamyklos

Mokslininkus „juodieji rūkaliai“domina ne tik dėl naujų gyvūnų rūšių. Tai tikri vandenyno rūdos junginiai. Didžioji dalis sausumoje kasamos rūdos atsirado vandenynų gelmėse. Jis buvo išmestas į paviršių prieš šimtus milijonų metų, kai dalis žemynų buvo po vandeniu.

Stebėdami „rūkalius“, mokslininkai savo akimis gali pamatyti visą gamtos rūdos kūrimo procesą. Hidroterminės versmės tapo savotiškomis mokslinėmis laboratorijomis. Dabar jos tik stebimos ir tiriamos, bet kada nors jos gali tapti kasybos vietomis.