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买usdt更便宜的地方(www.payusdt.vip):来自深海的伟大能量

admin2周前5

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本文来自微信民众号:原理(ID:principia1687),作者:不二北斗,题图来自:NOAA / NSF / WHOI



在我们生计的这颗星球上,仍然有一大片不为人知的领域,那就是海洋底部。一个令人惊讶的事实是,我们对海底的成像细节,甚至还不如对火星、月球和金星外面的成像细节来的清晰。若是把海洋中的水都抽干,我们的眼前将泛起大片险些不为人知的地貌。


事实上,地球上的绝大部门火山流动都发生在洋中脊和海底山,海底的岩浆流动占全球火山热通量的80%以上,深海火山流动驱动着地壳和海洋之间最猛烈的热量和质量转达。然而,与陆地火山差其余是,探测海底火山的发作是极具挑战性的,因此对于海底火山流动及其在海洋环境中所起的作用,仍有许多未知的问题


在陆地上,火山通常以爆炸性的方式发生壮观的喷发,并将火山灰散布到周围环境中。与之相比,科学家对与深海火山流动有关的能量释放的主要泉源和强度则知之甚少。现在,一篇揭晓在《自然-通讯》杂志上的新研究解释,海洋深处的火山喷发能够释放出异常壮大的能量,其能量释放率足以为整个美国供能。



在已往的一些研究中,通过剖析由远程操作的潜艇所 *** 的数据,科学家发现海底普遍存在着火山灰沉积物。有的海洋微生物甚至会行使这些火山灰来搭建它们的窝。在陆地上,蒸汽是发作性火山喷发的主要缘故原由;科学家以为,海底的火山喷发不会是由蒸汽驱动的,而应该是由不停膨胀的二氧化碳气泡驱动的,由于蒸汽在高压下无法形成。他们以为由于海水的压力,深海的火山喷发只发生缓慢移动的熔岩流。


科学家普遍信托,海底的岩浆流动与一种被称为巨热流柱(megaplume)的神秘征象有关,这种热流柱是一些富含化学物质的热液,且体积伟大——可跨越100立方千米(相当于4000万个尺度游泳池巨细)。然而,对于这种巨热流柱的详细起源,仍然不够明确。


黄色正方形标注的是已在海底探测到的巨热流柱的位置 ,红色三角显示的探测到的深海火山灰。| 图片泉源:Pegler et. al. / Nature Communications


在新研究中,英国利兹大学的应用数学家Sam Pegler和地质学家David Ferguson通过行使已往研究中对太平洋东北部的火山灰沉积的详细丈量数据,发现这些火山灰可以从喷发点伸张到几千米之外的地方。而且他们意识到,这种扩散并不能简朴地用潮汐或其他洋流来注释


他们确立了一个用于形貌火山灰在海底扩散的数学模子。通过盘算,他们发现运送这些火山灰,需要火山喷发以约莫1~2太瓦(1太瓦 = 10¹²瓦)的伟大功率释放能量,并在数小时内就形成与观察到的巨热流柱特征相符的热液羽状流,这些热液羽状流就像陆地火山的大气羽流一样——先是向上升腾,然后向水平偏向扩散。这为证实巨热流柱与活跃的深海火山喷发有关提供了强有力的证据。


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那么,到底是什么发生了云云强烈的热量和化学物质,并最终形成了巨热流柱呢?


一个最显而易见的候选谜底是——最新喷发的熔岩。乍一看,新效果似乎支持这种说法,它们解释巨热流柱的形成与熔岩和火山喷发同时发生。然则,当研究职员盘算了这一历程所需的熔岩量时,发现获得的数据高到不合理——是大多数情形下海底熔岩流的十倍。


也就是说,只有火山历程所释放的能量,很难驱动一个巨热流柱,它很可能需要分外的热量输入。研究职员预测,它们很可能是由在海洋地壳中的热液的快速倾轧造成的。当岩浆向上喷发时,很可能会动员这些温度高于300°C的流体。


 岩浆和(或)地壳内的液体的热量使得热液羽状流形成一个对流主干,这些流体在周围海水的笼罩下积累并冷却,接着它们形成了在水平偏向流动的结构。| 图片泉源:Pegler et. al. / Nature Communications



我们早已知道在地表下的岩石中生在世林林总总的微生物。在海底的热泉喷口周围,科学家还发现过一些“极端微生物”(生涯在极端环境中的微生物),这样的发现进一步推动了我们对于生命的界说的思索。新的研究解释,巨热流柱来自地壳,这一效果与在某些巨热流柱中检测到了这些细菌是一致的——与巨热流柱的形成有关的热液的快速倾轧,有可能是将这些微生物从地下涣散出去的主要机制。若是是这样的话,那么深海火山流动就是影响了极端微生物群落的地理漫衍的一个主要因素。


一些科学家以为,与海底热液系统有关的不寻常的物理和化学条件,可能为地球上生命的起源提供了相宜的环境。因此,巨热流柱可能介入了生命在海洋中的流传。由巨热流柱喷发的火山灰沉积物在深海火山中很常见,这意味着或许通过巨热流柱的喷发,生物得以普遍繁衍。


虽然现在我们还不太可能直接观察深海火山喷发,但科学家正在起劲 *** 海底火山流动的数据。希望在不久的未来,我们将展现出更多关于海洋的火山特征。


参考泉源:

https://theconversation.com/deep-sea-volcanic-eruptions-create-megaplumes-that-may-have-dispersed-early-life-159264 

https://www.nature.com/articles/s41467-021-22439-y http://www.leeds.ac.uk/news/article/4803/energy_unleashed_by_submarine_volcanoes_could_power_a_continent


本文来自微信民众号:原理(ID:principia1687),作者:不二北斗

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