Льодяний сталактит, також
відомий як крижаний сталактит або смертоносний спис (англ.
"brinicle"), — це унікальне природне явище, яке виникає в холодних
морських водах, зазвичай в Антарктиці чи Арктиці. Це трубка з льоду, що
формується під водою, коли дуже холодна, пересолена вода стікає вниз із
морського льоду і замерзає навколишню морську воду, створюючи порожнисту
крижану структуру, схожу на сталактит у печерах.
Які умови виникнення
льодяного сталактиту?
1. Низькі температури: льодяні
сталактити утворюються в полярних морях, де температура води близька до точки
замерзання (приблизно -1,9°C для морської води через її солоність).
2. Формування морського льоду: Коли морська вода замерзає, утворюється морський лід, а сіль витісняється, створюючи канали з висококонцентрованою солоною водою (бриніклом). Ця вода холодніша і щільніша, ніж навколишня морська вода.
3. Течія вниз: Пересолена
холодна вода, будучи щільнішою, опускається до дна, замерзаючи навколишню менш
солону воду при контакті.
4. Спокійне середовище: Для
формування сталактиту потрібна відносно спокійна вода, щоб потік бриніклу міг
стабільно опускатися.
Яким є механізм утворення?
- При замерзанні морської води сіль витісняється, утворюючи кишені з дуже холодною водою та з високою концентрацією солі.
- Вона, стікаючи вниз через тріщини в льоді, контактує з теплішою морською водою (нижче за 0°C).
- При контакті бринікл заморожує навколишню воду, формуючи крижану оболонку, яка поступово подовжується, створюючи трубку.
- Льодяний сталактит росте вниз, доки не досягне морського дна або не буде зруйнований течіями чи іншими факторами.
Які властивості льодяного
сталактиту?
Структура: Льодяний сталактит
має вигляд порожнистої крижаної трубки, через яку продовжує текти холодний
бринікл. Товщина стінок залежить від умов середовища.
Температура: Вода всередині
сталактиту холодніша за навколишню (до -20°C у деяких випадках), що сприяє
швидкому замерзанню.
Швидкість росту: Сталактит
може рости зі швидкістю кількох сантиметрів за хвилину, залежно від температури
і солоності.
Ефект на морське дно:
Досягнувши дна, бринікл може замерзати морську воду навколо себе, створюючи
"крижані озера" або вбиваючи морських мешканців, таких як морські
зірки чи їжаки, через екстремальний холод і високу солоність.
Яким з екологічний вплив льодяного сталактиту?
- Льодяні сталактити можуть бути небезпечними для морських організмів, оскільки заморожують усе на своєму шляху, звідки й походить назва "смертоносний спис".
- Вони відіграють свою роль у циркуляції морської води, сприяючи перемішуванню холодних і теплих шарів.
Цікаві факти льодяного
сталактиту
- Льодяні сталактити вперше були зафіксовані на відео в 2011 році командою BBC під час зйомок документального фільму "Frozen Planet". Це явище вразило вчених своєю красою і рідкістю.
- Вони є прикладом складної взаємодії між фізичними процесами (температура, солоність, густина) в екстремальних умовах.
- Льодяні сталактити порівнюють із "крижаними торнадо" через їхній вигляд і руйнівний ефект на морське дно.
- Застосування в науціЛьодяні сталактити вивчаються для розуміння процесів замерзання морської води, циркуляції океанів і впливу кліматичних змін на полярні екосистеми. Вони також є цікавим об’єктом для дослідження фазових переходів і гідродинаміки.