Cosa c’è di più freddo dell’essere freddi? Il freddo salino.
Quando l’acqua ricca di sale fuoriesce dal ghiaccio marino, affonda nel mare e può occasionalmente creare un inquietante dito di ghiaccio chiamato brinicle. Una nuova ricerca spiega come si formano queste strane dita di ghiaccio e come l’acqua salata all’interno del ghiaccio marino potrebbe essere stata un ambiente privilegiato in cui la vita potrebbe essersi evoluta.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Langmuir dell’American Chemical Society, suggerisce che i brinicle si formano nello stesso modo delle bocche idrotermali, ma al contrario. Le bocche idrotermali sono torri dall’aspetto spinoso sul fondo dell’oceano dove l’acqua bollente e ricca di sostanze chimiche fuoriesce dal fondo marino.
Il processo di formazione dei brinicle avviene così: Quando il ghiaccio marino si congela nell’Artico e nell’Antartico, il sale e altri ioni presenti nell’acqua vengono esclusi dai cristalli d’acqua, ha detto l’autore dello studio Bruno Escribano, un ricercatore del Centro Basco di Matematica Applicata nei Paesi Baschi, nel nord della Spagna. Questa salamoia ricca di sale si accumula in fratture e compartimenti all’interno del ghiaccio marino.
Inevitabilmente, però, il ghiaccio marino si incrina e la salamoia fuoriesce. La salamoia stessa è più fredda del punto di congelamento dell’acqua di mare, poiché l’acqua ricca di sale congela a temperature più basse (da qui la ragione per cui la gente mette il sale sui marciapiedi ghiacciati in inverno, permettendo al ghiaccio di rimanere liquido quando è sotto lo zero), ha detto Escribano a OurAmazingPlanet.
Siccome la concentrazione di acqua nella salamoia è inferiore a quella dell’oceano – e l’acqua si muove da alte a basse concentrazioni, tramite osmosi – l’acqua è attratta dalla salamoia. Ma la salamoia è così fredda che l’acqua si congela, formando un tubo di ghiaccio discendente, ha detto Escribano.
Le bocche idrotermali si formano con un metodo analogo: L’acqua calda ricca di ioni viene espulsa dal fondo del mare e poi inizia a dissolversi, formando un guscio poroso di metallo che si estende verso l’alto. L’acqua poi si precipita dentro, passando dall’alta alla bassa concentrazione, rompendo la membrana e facendo schizzare fuori altra acqua ricca di metallo, allungando il tubo e ripetendo il processo.
Entrambi sono esempi di “giardini chimici”, un tipo di processo chimico e il nome di un esperimento comune nei set di chimica che opera secondo gli stessi principi e forma tubi di cristalli che fanno forme simili alle piante, ha detto Escribano. “All’interno di questi compartimenti nel ghiaccio, si ha un’alta concentrazione di composti chimici, e si hanno anche lipidi, grassi, che rivestono l’interno del compartimento”, ha detto. “Questi possono agire come una membrana primitiva – una delle condizioni necessarie per la vita”. Contengono anche una miscela di componenti acidi e basici che potrebbero fornire l’energia necessaria per formare molecole più complesse, forse anche il DNA, ha detto.