Mi menőbb, mint menőnek lenni? A sós hideg.

Amikor a sóban gazdag víz kiszivárog a tengeri jégből, a tengerbe süllyed, és időnként hátborzongató jégujjakat, úgynevezett brinicleket hozhat létre. Egy új kutatás megmagyarázza, hogyan alakulnak ki ezek a furcsa jégujjak, és hogyan lehetett a tengeri jégben lévő sós víz kiváló környezet az élet kialakulásához.

Az Amerikai Kémiai Társaság Langmuir című folyóiratában megjelent tanulmány szerint a briniclek ugyanúgy alakulnak ki, mint a hidrotermális források, csak fordítva. A hidrotermális nyílások tüskésnek tűnő tornyok az óceánfenéken, ahol forrásban lévő, vegyi anyagokban gazdag víz áramlik ki a tengerfenékből.

A briniclek kialakulásának folyamata a következőképpen zajlik: Amikor a tengeri jég megfagy az Északi-sarkvidéken és az Antarktiszon, a vízben lévő só és más ionok kikerülnek a vízkristályokból, mondta a tanulmány szerzője Bruno Escribano, az észak-spanyolországi Baszkföldön található Baszk Alkalmazott Matematikai Központ kutatója. Ez a sótartalmú sóoldat a tengeri jégen belüli repedésekben és rekeszekben halmozódik fel.

A tengeri jég azonban elkerülhetetlenül megreped, és a sóoldat kiszivárog. Maga a sóoldat hidegebb, mint a tengervíz fagyáspontja, mivel a sóban gazdag víz alacsonyabb hőmérsékleten megfagy (ezért is tesznek az emberek télen sót a jeges járdákra, hogy a jég fagypont alatt is folyékony maradhasson), mondta Escribano az OurAmazingPlanetnek.

Mivel a sóoldatban a víz koncentrációja alacsonyabb, mint az óceánban – és a víz az ozmózis révén a magas koncentrációból az alacsony felé mozog -, a víz vonzza a sóoldatot. A sóoldat azonban olyan hideg, hogy a víz megfagy, és egy lefelé haladó jégcsövet képez – mondta Escribano.

A hidrotermikus nyílások hasonló módszerrel alakulnak ki: Ionokban gazdag forró víz áramlik ki a tengerfenékről, majd oldódni kezd, és egy felfelé nyúló, porózus fémhéjat képez. Ezután a víz a magas koncentrációtól az alacsony koncentráció felé haladva beáramlik, felszakítva a membránt, és még több fémben gazdag víz spriccel ki, meghosszabbítva a csövet, és megismételve a folyamatot.

Az Escribano szerint mindkettő példa a “kémiai kertekre”, egyfajta kémiai folyamatra, és egy kémiai készletekben gyakori kísérlet neve, amely ugyanezen elvek szerint működik, és kristályokból álló csöveket képez, amelyek növényszerű formákat alkotnak.

A tengeri jégben lévő, kristályokban gazdag rekeszek rendelkeznek néhány olyan tulajdonsággal, amelyek segíthettek az élet kialakulásában, mondta Escribano. “Ezekben a jégen belüli rekeszekben nagy koncentrációban vannak kémiai vegyületek, és vannak lipidek, zsírok is, amelyek bevonják a rekesz belsejét” – mondta. “Ezek kezdetleges membránként működhetnek – az élethez szükséges feltételek egyikeként”. Emellett savas és bázikus komponensek keverékét is tartalmazzák, amelyek biztosíthatják az összetettebb molekulák, talán még a DNS kialakításához szükséges energiát – mondta.