Brinicle là gì? Ngón tay tử thần vùng biển cả

Các thợ lặn chờ đợi khi một ngón tay của băng kéo dài xuống từ dòng băng phía trên. Nó leo nhanh chóng, sự phát triển của nó đôi khi có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Khi xuống đến đáy biển, các tinh thể băng nở ra từ lớp băng dưới nước để nhấn chìm những con sao biển và nhím biển đang kiếm ăn gần đó. Hiện tượng kỳ lạ này là gì? Nó là một cấu trúc băng hiếm, được phát hiện gần đây, được gọi là brinicle.

Brinicle là gì?

Nước mặn của đại dương có điểm đóng băng thấp hơn nước ngọt. Trong khi nước ngọt đóng băng ở 0 độ C, trong khi nước biển ở các vùng Bắc Cực và Nam Cực đã được ghi nhận là âm 1, 9 độ, và lạnh hơn. Khi nhiệt độ không khí lạnh làm lạnh nước đủ để đóng băng, quá trình kết tinh cũng diễn ra từ nước ngọt. Thay vì một khối băng rắn, nước biển thường tạo thành một cấu trúc tinh thể xốp với các kênh nước muối đậm đặc, hoặc nước muối, bên trong nó.

​

Vì nước muối này đặc hơn và bền hơn nước biển xung quanh, nó đọng lại và di chuyển qua các vết nứt trên lớp băng nổi trên biển. Khi đến phần nước ít cô đặc hơn bên dưới, nó bắt đầu chìm. Vì nước muối cũng lạnh hơn nước mà nó đi qua, nước biển đóng băng khi tiếp xúc và các tinh thể băng hình thành xung quanh nó. Khi những tinh thể nước đá này tạo thành một ống xung quanh một cột nước muối giảm dần, một lớp nước muối được hình thành. Từ brinicle là sự co cụm của "viên đá nước muối". Chúng còn được gọi là "thạch nhũ biển" do chúng giống với cấu trúc hang động thông thường này. Brinicles, tuy nhiên, không cứng như đá. Các tinh thể rất mỏng manh và có thể bị vỡ khi chạm nhẹ.

Khi nước muối xuống đáy biển, nước muối lạnh sẽ mở rộng ra ngoài qua đáy biển. Một mạng lưới các tinh thể băng có thể hình thành dọc theo quá trình này, giống như một dòng sông băng. Toàn bộ quá trình thường mất từ bốn đến mười hai giờ.

Brinicles có nguy hiểm không?

Brinicles không nguy hiểm đối với con người, vì con người hiếm khi đi bên dưới các tảng băng nơi chúng hình thành. Các thợ lặn nghiên cứu về bộ lông có biện pháp phòng ngừa để tránh bị hạ thân nhiệt hoặc các chấn thương do nước lạnh khác.

​

Tuy nhiên, những sinh vật sống ở tầng đáy như sao biển và nhím biển di chuyển chậm lại không thể di chuyển đủ nhanh để thoát khỏi dòng nước muối. Chúng có thể bị bao bọc trong băng, đóng băng hoàn toàn bởi nước muối. Đó là cách mà brincles giành được danh hiệu "những con chó chết chóc". Các hồ nước muối siêu lạnh cũng có thể hình thành và tồn tại bên dưới vị trí hình thành nước muối. Cái gọi là "vũng đen chết chóc" này cũng có thể gây chết người cho các sinh vật biển nhỏ đi lang thang qua chúng.



Brinicles hình thành ở đâu?

Brinicles hình thành bên dưới lớp băng nổi trên biển. Do nhiệt độ quá lạnh liên quan, sự xuất hiện của chúng trên trái đất chỉ giới hạn ở các vùng cực, cả Bắc Cực và Nam Cực.

Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ, Langmuir, sự hình thành của các lông cứng phản chiếu các lỗ thông hơi nhiệt thủy lực dưới đáy biển - sự khác biệt chính là nhiệt độ nước. Các sợi lông tương tự như lỗ thông hơi ở chỗ chúng cũng có thể không phải là bể sống, do hàm lượng chất béo và khoáng chất phong phú của nước muối. Một số nhà khoa học suy đoán rằng có thể tìm thấy sự sống, chẳng hạn như các sinh vật cực nhỏ cực nhỏ, gần các thành tạo tương tự trên các hành tinh khác, chẳng hạn như trên các mặt trăng băng giá của Sao Mộc.

Ghi lại sự hình thành Brinicle

Năm 2011, phi hành đoàn của loạt phim Frozen Planet của Discovery Channel đã trở thành những người đầu tiên quay phim về sự hình thành brinicle. Họ đã sử dụng nhiếp ảnh tua nhanh thời gian để ghi lại sự kiện trong vài giờ. Nỗ lực đầu tiên của họ đã không thành công, khi những con hải cẩu lớn trong khu vực đã đánh sập thiết bị camera và các cấu trúc lông còn non.



Một số thông tin thú vị:

• Brinicle đặc hơn và nặng hơn nước biển xung quanh nên nó đọng lại và di chuyển qua các vết nứt trên lớp băng nổi trên biển.
  
• Chúng không gây nguy hiểm cho con người nhưng các thợ lặn vẫn đề phòng để tránh bị hạ thân nhiệt và các chấn thương khác trong nước lạnh.
  
• Các sinh vật sống ở tầng đáy như sao biển và nhím biển không thể di chuyển đủ nhanh để thoát ra ngoài và chúng bị bao bọc trong băng.
  
• Andrew Thurber là một trong số ít các nhà khoa học đã tận mắt chứng kiến sự phát triển của Brinicle.

​

• Do độ mặn cao của nước biển, nước muối được làm lạnh siêu tốc vì nước giàu muối bị đóng băng ở nhiệt độ thấp hơn.
  
• Nồng độ của nước ở Brinicle thấp hơn nước biển. Vì nước di chuyển từ nơi có nồng độ cao đến thấp nên chúng hút nước.
  
• Quá trình này bắt đầu vào mùa đông khi biển băng bắt đầu hình thành, các phân tử nước tạo nên băng rắn.
  
• Bản thân nước muối lạnh hơn điểm đóng băng của nước biển.