Озеро на дне океана что это
Над индийским океаном открыто новое природное явление — атмосферное озеро
Ученые уже довольно много знают о таких природных явлениях Земли, как дожди, грозы, землетрясения и так далее. Но изучение погодных условий все еще ведется и большое внимание метеорологов привлекают процессы, происходящие над индийским океаном. Недавно ученые изучили спутниковые снимки, которые были сделаны над этим регионом за последние 5 лет. Работа оказалась не напрасной, потому что авторам новой научной работы удалось открыть совершенно новое для науки природное явление — атмосферные озера. Обнаруженные в верхних слоях земной атмосферы структуры очень похожи на уже изученные атмосферные реки, поэтому ученые смогли легко объяснить, что именно они открыли. Давайте рассмотрим подробности о новом природном явлении.
Что интересного ученые успели узнать об атмосферных озерах?
Что такое атмосферные реки?
О новом природном явлении вкратце рассказало научное издание New Atlas. По словам ученых-атмосферников Брайана Мейпса (Brian Mapes) и Вей-Мин Цая (Wei-Ming Tsai), атмосферные озера имеют много общего с атмосферными реками. Последние представляют собой тонкие струи концентрированной влаги, которые могут простираться на тысячи километров. Эти огромные образования могут нести в себе большое количество влаги и избавляться от нее, сбрасывая ее за собой в виде дождя.
Атмосферная река, соединившая Азию с Северной Америкой в октябре 2017 года
Впервые термин атмосферная река был применен учеными из Массачусетского технологического института в начале 1990-х годов. Этим словом они хотели подчеркнуть узость струй влаги, которые они заметили на спутниковых снимках. Важно еще раз обратить внимание на то, что с земли границы этих образований заметить невозможно, потому что речь идет об очень больших потоках, ширина которых равна нескольким километрам. Известно, что некоторые из атмосферных рек могут нести в себе больше воды, чем в самой длинной реке в мире — Амазонке.
В то, что атмосферные реки вмещают в себя столько же воды, сколько река Амазонка, сложно поверить. Но так говорят некоторые ученые
Что такое атмосферные озера?
Авторы научной работы объяснили, что атмосферные озера изначально формируются как реки, но в один момент смыкаются и образуют концентрированную массу водяного пара. Получившееся озеро медленно дрейфует в районах, где практически нет ветра. Как и реки, эти структуры несут в себе большой объем воды — по расчетам ученых, количества влаги достаточно, чтобы образовать лужу глубиной несколько сантиметров и шириной примерно 1000 километров.
Атмосферное облако на спутниковом снимке
Как образуются атмосферные озера?
В рамках исследования, результаты которого были опубликованы на официальном сайте Американского геофизического союза, ученые изучили спутниковые снимки индийского океана за последние пять лет. Всего исследователям удалось сосчитать 17 атмосферных озер, которые существовали дольше шести дней. Они возникали в разное время, вне зависимости от времени года. Обычно они зарождались в районе 10 градусов от экватора. По словам исследователей, атмосферные озера могут брать начало и дальше от центральной линии сечения земной поверхности — в этом случае они превращаются в тропические циклоны.
Атмосферные озера образуются в районе экватора
Вдобавок ко всему этому, геофизики отметили, что обычно атмосферные озера образовывались из потоков водяного пара, текущих из Индо-Тихоокеанского региона, а затем медленно двигались на запад, пока не добирались до восточного побережья Африки. Считается, что эти образования могут донести до африканской территории довольно много дождя.
По словам Брайана Мейпса, атмосферные озера наверняка играют большую роль в истории нашей планеты. В ближайшее время он намерен узнать об этом природном явлении больше из рассказов местных моряков — они наверняка были очевидцами необычных ливней. Если объединить результаты исследования с наблюдениями местных рабочих, о новом природном явлении можно узнать максимум важной информации. На данный момент ученым особенно интересно, могут ли атмосферные озера образовываться в других частях света и как они реагируют на изменения климата.
Ссылки на интересные статьи, смешные мемы и много другой интересной информации можно найти на нашем телеграм-канале. Подпишитесь!
Сегодня ученые вовсю изучают поверхность Луны, Марса и даже планет, которые находятся за пределами Солнечной системы. Но при этом некоторые земные явления до сих пор остаются плохо изученными. Например, ученые до сих пор мало что знают про шаровые молнии — сгустки энергии, плавающие в воздухе в виде светящегося шара. О том, что исследователи знают об этом явлении, недавно рассказывал мой коллега Андрей Жуков. Если интересно, можете почитать по этой ссылке.
Над Индийским океаном обнаружили новый тип штормов
Ученые Университета Майами (США) обнаружили новый тип штормов, который они назвали атмосферными озерами. Об открытии исследователи сообщили на ежегодной конференции Американского геофизического общества.
Атмосферные озера образуются несколько раз в год над западной частью Индийского океана в области экватора и движутся в сторону Африки. Воздушные массы, пересыщенные водяными парами до давления 50 миллиметров ртутного столба, отрываются от основной массы влажного воздуха и существуют в течение как минимум недели, обрушивая на восточное африканское побережье сильные ливни. «Озера» отличаются от обычных атмосферных рек водяного пара, которые непрерывно текут от источника к берегу, тем, что представляют собой отдельную дрейфующую массу влаги.
Как отмечает издание Science Alert, метеорологи обнаружили за пять лет 17 атмосферных озер, которые образовались в пределах 10 градусов широты от экватора и существовали более шести дней. Вероятно, эти массы образуются и в других регионах Земли, где они превращаются в тропические циклоны.
Исследователи планируют определить механизм, который заставляет атмосферные озера отделяться от обычных влажных воздушных масс, непрерывно перемещающихся к берегам Африки. Это может быть связано с общей структурой ветров в регионе, определяемой глобальным климатом, либо массы сами порождают локальные ветра и являются «самодвижущимися». В первом случае на атмосферные озера может повлиять глобальное изменение климата, изменяя количество осадков над восточным побережьем Африки.
На дне Мексиканского залива нашли ядовитое озеро
У подводного соляного озера Джакузи Отчаяния — собственная береговая линия
В 2014 году на дне Мексиканского залива обнаружили странный бассейн сверхсолёной плотной воды. Пузыри метана и сероводорода поднимаются со дна, а ядовитая вода быстро убивает любое животное, которое имело неосторожность сюда заплыть. В основном жертвами становятся крабы, бокоплавы и редкая рыба. Озеро назвали Джакузи Отчаяния (Jacuzzi of Despair).
Такие бассейны на океанском дне называются подводными соляными озёрами. Это крупные области сверхсолёной воды, где концентрация соли в 4−5 раз выше, чем в окружающей морской воде. Разница в солёности приводит к разности в плотности, которая не даёт водам смешиваться. В результате, у подводного водоёма есть своя береговая линия и чёткая граница раздела, как у настоящего наземного озера.
Фотоколлаж Джакузи Отчаяния в Мексиканском заливе составлен примерно из 2000 фотографий. Фото: Oceanography, vol. 29, no. 1, supplement
Подводные соляные озёра распространены именно в Мексиканском заливе. Дело в том, что в юрском периоде этот неглубокий залив был отрезан от мирового океана и высох, из-за чего там образовался слой солей и минералов толщиной до 8 км. Когда Мексиканский залив вновь заполнился водой, солевые отложения постепенно покрылись донными осадками. Эти осадками со временем стали настолько тяжёлыми, что стали деформировать слой солевых отложений. Местами образуются трещины, ямы и холмы. А в тех местах, где солевые отложения пробиваются сквозь отложения, формируется насыщенный солевой раствор, который стекается в лужи и озёра.
Так что находка корабля E/V Nautilus не уникальна, хотя столь богатая минерализация береговой линии встречается редко. Данную область, похожую на соляное озеро, заметили недавно во время картографического обследования местности. Корабль отправился туда на разведку из порта в Новом Орлеане.
Открывшаяся картина оказалась поистине восхитительной. Круглое озеро с диаметром около 30 м и глубиной около 4 м располагается на глубине почти 1 км.
Особая минерализация на краю подводного солевого озера создаёт прекрасную картину береговой линии
На берегу озера учёные обнаружили гигантские кораллы с симбиотическими бактериями, а также специализированных креветок и трубчатых червей, приспособленных к жизни в такой экосистеме.
Температура в подводном озере составляет 18 °С, что гораздо комфортнее 4 °С в окружающем океане.
Подводное соляное озеро окружено хемосинтетической органикой из моллюсков с бактериями, которые питаются метаном
Подводный корабль E/V Nautilus провёл некоторое время, наблюдая за морскими животными рядом с озером. Местные крабы очень осторожно приближались к краю, за которым начинается ядовитая вода. Выглядит так, словно они осведомлены об опасности.
Однако не всем известны правила. Исследователи всё-таки дождались, когда один изопод достаточно близко подполз к краю озера и прикоснулся к нему. Это позволило визуально наблюдать границу между двумя водными бассейнами.
«Это одно из самых удивительных мест в подводном мире, — говорит доцент Эрик Кордес (Erik Cordes) с кафедры биологии Университета Темпл (США), который вместе с коллегами обнаружил солевое озеро на подводных картах и опубликовал статью в журнале Oceanography. — Ты спускаешься на дно океана и видишь озеро или текущую реку. Такое чувство, что попал на другую планету».
Озеро обнаружили в 2014 году с помощью спускаемого аппарата с дистанционным управлением Hercules. Затем для более детального исследования учёные спустились сюда лично на корабле E/V Nautilus.
Об открытии рассказано в мартовском выпуске журнала Oceanography (vol. 29, no. 1, supplement, стр. 30−32) и на сайте научно-исследовательского корабля E/V Nautilus.
Организмы, которые приспособились питаться метаном в условиях почти полного отсутствия кислорода в сверхсолёной воде могут быть лучше готовы для заселения планет в Солнечной системе, считают учёные. С побережья солёного озера взяли несколько живых организмов для анализа. «Многие смотрят на этих экстремальных созданий как на образцы того, что мы можем обнаружить на других планетах», — сказал Кордес.
ОЗЁРА: где не выживает ни одно существо
Озёра с солевым составом настолько плотным, что в него не может нырнуть рыба.
Как водопады в глубинах океанов, так имеются и озера в морских глубинах. Некоторые из них отделены от остальной водной массы из-за разной плотности и температуры, а другие из-за разного уровня солевого состава.
Такие – Соленые Озера, с очень высоким составом соли на морском дне, имеют отчетливые берега и поверхности, и называются — «Соляными бассейнами».
Где располагаются — «Соляные бассейны»?
Они, как правило, располагаются в Мексиканском заливе, где самые маленькие из них размером с лужу, всего метр в диаметре.
А вот самые крупные водоёмы, достигают 20 километров в длину, сообщает нам издание – «Amusing Planet».
Сегодня Мексиканский залив представляет собой глубокую впадину, но в юрский период — около 150-200 миллионов лет назад, он был мелководным и отделенным от остальной части океана.
В результате этого он стал чрезвычайно соленым, а когда окончательно испарился, на дне океана осталось огромное количество соли, достигнув толщины 8 километров.
Эти соляные пласты до сих пор существуют под заливом и на юге Соединенных Штатов, недалеко от Арканзаса. Но когда регион распался, они разделились на две части.
Сдвиг тектонических плит изменил дно залива.
Когда две тектонические плиты разделились, произошло кое-что еще — залив растянулся, поэтому дно бассейна значительно опустился и открылся соединительный канал с океаном, а бухта снова наполнилась водой.
К тому времени, когда водосборный бассейн превратился в океан, слой соли был покрыт осадочными породами, которые препятствовали растворению соли при погружении бассейна.
Вода приносила всё больше и больше камней, а слой соли становился все более и более погребенным. В конце концов, лежащие наверху камни стали настолько тяжелыми, что продавили солевой слой и сместили его в сторону. Это называется озерными тектоническими процессами.
Чаще всего в конце такого движения образуются купола, где соляные столбы возвышаются над верхними слоями горных пород и пробивают дно океана. Когда купол соприкасается с морской водой, соль растворяется, и вокруг него образуется солевой бассейн.
Что собой представляет соляной бассейн?
Бассейны с солевым составом во много раз, плотнее и тяжелее, чем вода вокруг них. Они образуются на дне океана с видимыми границами, называемыми «супер клином» — местом, где встречаются морская вода и с очень концентрированным солевым раствором.
Такие озера в океане, обладают теми же свойствами, что и озера на суше. Например, у них есть волны, вызванные движением морской воды, примерно как ветром на суше.
У этих Соляных озер, настолько высока плотность воды, что рыбы и другие морские существа плавают на их поверхности, как и люди в Красном море.
Когда исследователи отправили подводные лодки для исследования бассейнов с большой концентрацией соли, они обнаружили, что суда действительно могут «приземлиться» на их поверхность. Только с помощью двигателей они могли войти в такие бассейны.
Симбиоз мидий с бактериями и прочие неожиданности.
Хотя мидии хорошо себя чувствуют на берегу озера — оно всё же ядовито для большинства морских обитателей. В этих озерах почти нет кислорода и они слишком соленые, чтобы животные могли выжить.
Некоторые бассейны также содержат токсичные химические вещества в дополнение к метану, такие как сероводород, который убивает всех морских существ, контактирующих с ним.
Отсюда и названия этих бассейнов — «Джакузи отчаяния», «Яма отчаяния» и так далее.
Такая вода – с большой концентрацией соли, часто буквально маринует этих несчастных морских существ. Однажды исследователи обнаружили рака, который умер восемь лет назад, но его мягкие ткани остались полностью сохранёнными.
На дне: в подлёдных озёрах Антарктиды нашли новое доказательство внеземной жизни
По мнению планетологов, эти водоёмы очень похожи на океаны подо льдом спутников Юпитера и Сатурна.
То, что оно существует, уже само по себе удивительно. Озеро Восток достигает в глубину более километра и при этом спрятано под ледяной коркой высотой километра в четыре. Её бурили 15 лет, если считать вместе с перерывами. По мнению учёных, этой «крышкой» водоём был герметично накрыт примерно 500 тысяч лет. Туда даже солнечный свет не проникал. Равно как и солнечное тепло. В 2012 году учёные наконец добрались до содержимого этой «консервной банки» — и были поражены.
В добытых из озера пробах нашли ДНК неизвестных науке бактерий и даже чешую самой настоящей золотой рыбки. На фото — чешуйка под микроскопом. Выяснилось, что она действительно покрыта тонким слоем драгоценного металла. Вообще, вода в озере, по данным учёных, на 80% состоит из золота. Правда, в виде ионов.
Восток — крупнейшее, но не единственное подлёдное озеро Южного континента. По последним подсчётам, их порядка 380. Вот лишь некоторая часть из них на карте, составленной ещё в 2007 году (обозначены чёрными или белыми точками).
Карта подлёдных озёр Антарктиды. Фото © NASA
Косвенно одной из причин считают тяжёлый груз толстого слоя льда: известно, что под давлением температура плавления снижается. Таким образом, даже при, скажем, минус трёх-четырёх градусах по Цельсию лёд глубоко внизу может таять. И всё-таки, по мнению учёных, этого недостаточно, и основной источник постоянного подогрева — тепло Земли, то есть геотермальный поток из недр планеты.
В Кембриджском университете недавно установили, что в этих озёрах всё время идёт вертикальное движение воды по принципу так называемой конвекции Рэлея – Бенара. Суть явления в том, что слой жидкости нагревается снизу и идущие кверху потоки создают вот такие ячейки.
По мнению исследователей, именно так талая вода ледяной «крышки» постепенно перемешивается с остальной частью озера и снабжает его питательными веществами и кислородом.
— Таким образом, следует учитывать, что большинство антарктических подлёдных озёр — если не все — представляют собой динамическую гидрологическую среду. Мы ожидаем, что тот же вывод справедлив и для изолированных подлёдных озёр в Гренландии и в других местах Солнечной системы, — говорится в опубликованной научной статье.
Эти выводы особенно интересны планетологам, которые ищут следы жизни в космосе. Ещё несколько десятилетий назад они обратили внимание на некоторые небольшие небесные тела в Солнечной системе, а именно — на спутник Юпитера Европу и спутник Сатурна Энцелад. Они оба полностью покрыты льдом. И притом именно водяным льдом, а не замёрзшим углекислым газом, например.
Есть ли жизнь в Европе? NASA запустит аппарат на спутник Юпитера
Если говорить об Энцеладе, то он прямо-таки бросается в глаза своей сверкающей белизной. Учёных она наводит на мысль о том, что, возможно, эта «маленькая Луна» (раз в семь меньше нашей) ещё не успела «запылиться», то есть она сравнительно недавно образовалась. А если так, значит, ядро у неё ещё тёплое, даже горячее. И, кроме того, она находится под постоянным воздействием гравитации Сатурна: по мере движения спутника по орбите газовый гигант то слегка сжимает, то растягивает его, и это тоже подогревает ледяной шарик. На это указывают в том числе и многочисленные трещины на поверхности. А вот иллюстрация от Лаборатории реактивного движения NASA: красным цветом обозначены области сильной геологической активности в районе Южного полюса. Их удалось обнаружить с помощью зонда «Кассини», он полетел к Сатурну в 2005 году.
С Европой ситуация очень похожая: там тоже есть подлёдный океан с подходящими для микробов условиями, он тоже покрыт трещинами. Этот спутник по размерам почти как земная Луна. В Лаборатории реактивного движения NASA смоделировали её «внутренний мир» на основе снимков «Хаббла» и данных зонда «Галилео». Оказалось, что в этом подлёдном океане гораздо меньше серной кислоты, чем считалось ранее, и вообще, «европейский» подводный мир по химическому составу весьма обнадёживает.
Именно поэтому NASA понадобился подводный — даже скорее подлёдный — планетоход. В 2019 году его успешно опробовали в Антарктиде. Аппарат BRUIE на своих колёсах может ездить по внутренней поверхности льда, и предназначен он именно для поиска жизни на Европе и Энцеладе. Вот только пока не ясно, когда его запустят. Рассматривается возможность установить его на борту спускаемого аппарата Europa Lander, но на эту миссию пока не хватает финансирования.
Самое интересное из мира науки и технологий — в телеграм-канале автора.