سیگاری های سیاه - چشمه های گرمابی در کف اقیانوس ها

2024 نویسنده: Henry Conors | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-12 06:31

کف اقیانوس به اندازه سطح زمین متنوع است. نقش برجسته آن نیز دارای کوه ها، فرورفتگی های عظیم، دشت و شکاف است. چهل سال پیش چشمه‌های گرمابی نیز در آنجا کشف شد که بعدها «سیاه دود» نامیده شد. عکس و توضیحات این کنجکاوی را در زیر ببینید.

گشایش "آلوین"

معلوم نیست اگر اکسپدیشن رابرت بالارد نبود، چند سال دیگر جهان درباره «سیگاری‌های سیاه» اطلاعی نداشت. در سال 1356 با تیم دو نفره خود برای مطالعه اعماق دریا بر روی دستگاه آلوین رفت. این مشهورترین زیردریایی سرنشین دار قادر است تا عمق 4.5 کیلومتری فرود آید.

این بار او مجبور نبود آنقدر دور شنا کند. چشمه های هیدرومالی قبلاً در عمق 2 کیلومتری کشف شده بودند که در نزدیکی جزایر گالاپاگوس به پایین چسبیده بودند. آنها مانند رشدهای عظیمی هستند که فواره های آب سیاه از آنها می کوبند. در عمق چند صد متری از پایین، به دلیل چماق هایی که "سیگاری ها" آزاد می کنند، تقریباً هیچ چیز قابل مشاهده نیست. اما در زیر تصویر کامل این معجزه اقیانوسی را مشاهده می کنید.

اکنون بیش از 500 چشمه هیدروترمال شناخته شده است. آنها در ناحیه پشته ها در محل اتصال سکوهای زمین قرار دارند. به مدت چهل سال صدها اکسپدیشن علمی از آنها بازدید کردند. گردشگران نیز این فرصت را دارند که آنها را با چشمان خود ببینند، با این حال، هزینه آن حدود چند ده هزار دلار است.

چگونه کار می کنند؟

"سیگاری های سیاه" چشمه های آب گرمی مانند آبفشان های زمینی هستند. آنها تحت تأثیر نیروی ارشمیدس، آب را به اقیانوس پرتاب می کنند که با مواد معدنی اشباع شده و تا 400 درجه گرم می شود. فشار صدها اتمسفر اجازه نمی دهد آب بجوشد. در واقع در یک حالت میانی بین گاز و مایع قرار دارد و در فیزیک به آن فوق بحرانی می گویند.

"سیگاری های سیاه" عمدتاً در پشته های میانی اقیانوس قرار دارند. فرآیندهای تکتونیکی فعالی در این مناطق اتفاق می افتد که تحت تأثیر آنها پوسته جدیدی تشکیل می شود. هنگامی که صفحات لیتوسفر از هم دور می شوند، ماگمای زیر آنها خارج می شود و به صورت برآمدگی تا پایین رشد می کند.

شکل گیری "سیگاری ها" نیز با این فرآیندها همراه است. آب سرد دریا از شکاف های متعدد در پشته های میانی نفوذ می کند. در زیر، با گرمای آتشفشانی گرم شده و با ماگما مخلوط می شود. با گذشت زمان، او راه خود را بالا می‌برد و از سوراخی در پوست درخت به بیرون پرتاب می‌شود.

آب آنها سیاه است، زیرا دارای اکسیدهای مس، روی، آهن، منگنز و نیکل است. سوراخی که مخلوط از آن خارج می شود به تدریج با دیواره هایی از فلزات سرد شده پوشیده شده است. رشد شاخه ای از اشکال عجیب و غریب می تواند به 20، 30 برسد،و حتی 60 متر. پس از مدتی، آنها به پایین می‌افتند و منبع به ساختن فلاسک‌های دیگر ادامه می‌دهد.

سیگاری سفیدپوست

«سیگاری های سیاه» در قعر اقیانوس ها تنها در نوع خود نیستند. علاوه بر آنها چشمه های آبی گرمابی سفید رنگ نیز وجود دارد. آنها بر اساس یک اصل مشابه عمل می کنند، فقط دما در آنها بسیار ضعیف تر است. آنها از لبه های صفحه و منبع مستقیم گرما، که روی سنگ های قدیمی تر از بازالت ها - پریدوتیت ها قرار دارد، حذف می شوند.

هیدروترم های سفید از نظر ترکیب کاملاً متفاوت هستند. برخلاف "بستگان" سیاه خود، آنها اصلاً حاوی سنگ معدن نیستند. مایعی که از آنها خارج می شود با کربنات ها، سولفات ها، باریم، کلسیم، سیلیکون اشباع شده است. دمای آن بیش از 80 درجه نیست. برخلاف "سیگاری های سیاه"، این آب دریا است که در آنها غالب است و نه آب ماگمایی.

منابع زندگی

برای مدت طولانی اعتقاد بر این بود که موجودات زنده نمی توانند در عمق دو یا بیشتر کیلومتری وجود داشته باشند. دمای آب در اینجا بسیار پایین است، هیچ دسترسی به نور وجود ندارد، هیچ جلبکی وجود ندارد که بتواند دی اکسید کربن را به اکسیژن تبدیل کند. کشف "سیگاری های سیاه" در اقیانوس ثابت کرد که ما هنوز چیزهای زیادی در مورد سیاره خود نمی دانیم.

زندگی به معنای واقعی کلمه در اطراف منافذ هیدروترمال در حال چرخش است. حیوانات مختلف در مناطق نسبتاً کوچک، لایه‌های مرزی بین فواره‌های بسیار داغ و آب‌های یک اقیانوس بزرگ با دمای تا +4 درجه زندگی می‌کنند.

منابع حلقه اولیه در زنجیره غذایی هستند. آنها آب را با سولفید هیدروژن اشباع می کنند که از آن تغذیه می کنند.باکتری ها و آنها نیز به نوبه خود غذای موجودات دیگر می شوند. هر اکتشاف علمی جدید گونه های بیولوژیکی جدیدی را در اینجا کشف می کند. به عنوان مثال، میگوی کور با پوست شفاف و اندام خاصی که نشان می دهد حیوان بسیار به چشمه آب گرم نزدیک شده است، پیدا شد.

کارخانجات سنگ معدن

برای دانشمندان، "سیگاری های سیاه" نه تنها به دلیل گونه های جدید جانوری مورد توجه است. اینها ترکیبات واقعی سنگ معدن اقیانوس هستند. بیشتر سنگ معدنی که در خشکی استخراج می شود از اعماق اقیانوس ها سرچشمه می گیرد. صدها میلیون سال پیش، زمانی که بخشی از قاره‌ها زیر آب بودند، به سطح زمین پرتاب شد.

با تماشای "سیگاری ها"، دانشمندان می توانند با چشمان خود کل فرآیند ایجاد سنگ معدن توسط طبیعت را ببینند. چشمه های گرمابی به نوعی آزمایشگاه علمی تبدیل شده اند. اکنون آنها فقط مشاهده و مطالعه می شوند، اما روزی ممکن است به سایت های استخراج تبدیل شوند.