Fluide și oază ecologice în ocean

Radiogramă.

La intrarea în Golful California, în partea de jos a bazinului Guaymas găsit un număr mare de turnuri gigant hidrotermale construit. Înălțimea lor ajunge la cateva zeci de metri, iar greutatea - câteva sute de mii de tone. Probele au arătat conținutul bogat de metale neferoase. Turnul zumzet, șuierat, unele flăcări erupă lichid până la 1 km. Arde izolația cablului. Sonda de măsurare este deteriorat. În ceea ce privește termoopasnosti făcute 25 scufundare cu echipaj submersibil „Pesti clasa vehicul profund imersiunea“. După scufundare au miros de combustibil diesel. Clădirile hidrotermale, poate exista un ulei brut. În aceeași zonă a constatat ieșiri hidrați de gaz. S-au găsit 8 grupe de microorganisme, alte animale neobișnuite. bogată colecție.

expediția noastră a găsit-o foarte mare de structuri hidrotermale de pe fundul oceanului - turn. O idee de mărimea lor dă cifra, în cazul în care o clădire de șapte etaje a Institutului de Oceanologie din Moscova este reprezentat în fundalul uneia dintre aceste clădiri. Este un pic ca o movilă de termite gigant. În ea mai mult de o jumatate de milion de tone de minereu de valoare.

construcții hidrotermală gigant în comparație cu clădirea Institutului de Oceanologie. PP Academia Shirshov de Științe a URSS.

Interesant, apa foarte fierbinte pe suprafața oceanului nu iese. Aceasta este una dintre dificultatea de a găsi hidrotermal. La o altitudine de 200 m deasupra ieșire jeturi hot spot la partea de jos (măsurat de către oamenii de știință americani), temperatura apei este de numai 0,02 ° C mai mare decât temperatura straturilor înconjurătoare ale apei oceanului.

În cazul în care face cald și, probabil, mai mult decât apa sarata? Această întrebare nu este suficient investigată. Ideea, se pare că, în colaps. Așa numita putin studiat fenomenul provocat de stratificare oceanului. jeturi de apă care se ridica se confruntă cu pat fix de o densitate de apă ocean. Acesta acționează ca un plafon. Bumping în el, atingând în partea de jos a jetului nu poate pătrunde, și sa răspândit în lateral, formând un fel de „clătită“.

Ca urmare a acestui efect poate fi format în apropierea fundului volume mari de apă cu un gradient de temperatură ridicată. Se poate ca nu ar trebui să fie amplasate instalații pentru transformarea gradientului termic în energie electrică?

O nouă etapă a studiilor oceanelor in care oceanologie clasic asociat cu fizica și chimia reacției la presiuni si temperaturi inalte, biologie si biochimie fiinte vii acolo la temperaturi ridicate.

Fantasy a devenit realitate. Și dacă în temperatura apei oceanului pentru a fi o sută de grade Celsius câteva? De exemplu, 450-500 grade C?

Nu este, chiar și acum, această întrebare sună ciudat? Și în primii 70-e. a privit fantastic.

Inutil să spun, nu toată apa, și doar o mică parte din ea în partea de jos într-un loc special. Cei în cazul în care există o ieșire a fluidului. Fluidele sunt numite apă încălzită prin căldura internă a Pământului, care diferă în structura lor chimică din conținutul convențional ridicat de apă al diferitelor săruri, sau creșterea mineralizării.

Ideea că la fundul oceanului pot fi surse de temperatură foarte ridicată a apei, a fost propus pentru prima dată de către T. Rozanova. Pentru aceasta a reacționat cu neîncredere. Dar, în 1977, în partea de jos a expediției americane Oceanul Pacific a descoperit sursa, la o temperatură de 17 ° C, iar în 1982 - cu o temperatură de aproximativ 400 ° C! multe neașteptate a fost găsit, inclusiv facilități speciale, care a crescut în partea de jos datorită depunerii de săruri. Ceva de genul stalagmite uriașe găsite în peșteri. Dar cel mai surprinzător a fost fauna neobișnuite, înfloritoare acolo fără soare, în întuneric. viață bentale bogată a zonei din jurul izvoarelor termale - izvoare termale sunt numite oaze ecologice. Fluide si oaza ecologice - una dintre descoperirile științei.

In Tajoura Rift în Golful Aden, la o adâncime de 1400 m, un eșantion de acoperire sedimentar.

Fluidele formate prin reacția dintre magma fierbinte fund și apă. Formarea hidrotermal - un fenomen global, care este de mare importanță pentru oceanele lumii și pentru Pământul ca întreg. În partea de jos a Mării Roșii, pentru prima dată când au fost descoperite în 1964. Ei au fost goale, umplute cu saramură fierbinte și foarte sărată. În interiorul său conținut de sare de aproximativ 300 grame per litru. Aproximativ 10 de ori mai mult decât normală a apei oceanului. Este oarecum diferit, și compoziția chimică. În hydroterms Marea Roșie conține mai multe elemente rare și valoroase. "

Temperatura apei în cavitățile Marea Roșie a fost de aproximativ 64 ° C. Sa stabilit că aceasta crește treptat: aproximativ un grad in fiecare an. Dar, în partea de jos a surselor cu o temperatură de câteva sute de grade atunci când nimeni nu știa.

În 1967, Institutul de Oceanologie în probele de studiu de sedimente din zonele de rift ocean a constatat că ploile din Valea Rift sunt semnificativ diferite de sedimentele de pe fundul în ocean din jur. Acestea sunt formate într-o mare măsură, de la rock zdrobire produse de rocă specie jos sub acțiunea mișcărilor tectonice: blocuri de roci gigantice, care se deplasează de-a lungul falii, se triturează cum ar fi moara de piatră de moară gigant, și produse de abraziune, în formă de fragmente mici minerale turnat în fundul oceanului, în cazul în care constituie precipitații neobișnuite, defecte doar tectonic active, specifice.

De asemenea, minerale au fost descoperite în sedimentele clivajelor crestelor mijlocul oceanului, format aici, la fața locului, sub influența unor reacții chimice. Ce anume - este necesar să se afle. O presupunere - Nu se aplica aici lichide - soluție fierbinte în creștere din interiorul scoarței oceanice. Pentru a evita greșeli în concluziile, a fost necesar să se găsească cel puțin urme de alterare în roca de bază. probe de roca de bază necesare, adică. E. Probe de roci vulcanice cristaline care formează fundul și pantele văii rift.

In 1967, doua proba de rocă mică (în al doilea voiaj al navei de cercetare „Akademik Kurchatov“ au fost ridicate tub cu o singură trecere, cu panta văii rift subacvatice Arabian-Indian Ridge la o adâncime de 3500 m) au fost obținute și atent studiate.

Chiar primul studiu a arătat că ambele probe sunt roci care contin minerale sulfuroase, t. E. Minerale, alcătuite din metale și sulf. Cea mai mică dimensiune eșantionului a fost de doar 35X Z0H 20 mm. Dar, după cum se arată prin studii suplimentare, a fost compus din mai multe minerale, inclusiv titanomagentika, ilmenit și calcopirită (sulfură de cupru și fier).

În urma unui studiu detaliat efectuat de T. Rozanova și GN Baturin, în 1971, a publicat un articol „cu privire la manifestările minereului hidrotermale la fundul Oceanului Indian“, care se referă la detectarea într-o probă de dezintegrările soluții solide de fier-titan minerale. Acest lucru este posibil, la temperaturi de 400-500 ° C.

Studiind sub microscop a arătat natura particulară a boabelor calcopirită. Ele formează o structură cu zăbrele, așa-numitele omologii de conversie care apar la o temperatură nu mai mică de 550 ° C. Astfel, mineralele de minereu s-au format prin suprapunerea mai multor etape de mineralizare hidrotermală asupra formării cristalelor. Toate acestea au fost găsite într-un eșantion de roci găsite pe suprafața fundului mării din Oceanul Indian. Se pare că totul este clar. Dar, pentru a concluziona că mineralele, necesită aproximativ 500 ° C timp de educația sa, și au existat, era încă devreme. Acest lucru a fost contrar canoanelor. Fluide cu o temperatură de câteva sute de grade nu au fost încă găsite pe fundul oceanului ...

În 1976, T. Rozanov a publicat a doua lucrare științifică - „Oh Carol, pirotină și tripletele în depozite depresie Hess“ Acesta a fost raportat cu privire la rezultatele eșantionului de studiu rocile de depresie Hess, care a fost găsit în ocean în 1972, în timpul „Dmitrii Mendeleev“ al optulea zbor al unei nave de cercetare. Șef al acestei expediții a fost Lisitsyn - șeful școlii sovietice de geologi marine care studiază sedimentarea modernă în oceane. Precipitarea pe fundul oceanului formează un continuu, zi și noapte. Dacă știm ce se mișcă astăzi mai gros decât apa în jos, atunci vom ști ce se formează precipitatul în partea de jos de mâine. Probele de apă de la diferite adâncimi și capcane speciale pe fundul oceanului da o mulțime de informații valoroase cu privire la aceasta.

Cavitatea Hess - formarea criptică pe Oceanul Pacific la coordonatele 2 ° 12. w. și 101 de 35 °. d. Acest punct poate fi găsit pe o hartă în relief a podelei Oceanului Pacific (vezi. fig.). Cavitatea este situat în zona axială a crestei Galapagos subacvatice aproape de joncțiunea cu Rise East Pacific. În ultimii ani, această zonă a podelei Oceanul Pacific atrage atenția cercetătorilor.

Harta de relief de podea Oceanul Pacific.

La o adâncime de 5 mii m. Hess cavitate are o lungime de 6.5 mile și o lățime de aproximativ două mile. Pantă abrupt în jos depresie. Se pare ca un canion uriaș cu un fund ușor înclinat, care este situat la o adâncime cuprinsă între 5200-5376 m. Geologi Marine numesc depresie izolate depresie tectonică. Acest lucru înseamnă că este formată de către forțele tectonice.

Depresia a fost găsit în 1970 expediție americană. Și acum a atras atentia ca un centru de plăci litosferice Geofizicieni razdvizheniya. O probă de depresie a fost ridicată de dragat.

Video: fumătorii Negru

Creșterea ecscavator - întotdeauna un eveniment în orice expediție. Și dacă trageți crește de la o depresie putin studiat ca depresia Hess, eveniment special. De data aceasta pe masa de examen de ecscavator au scazut întregi tone de nămol de pe fundul! Dar nu este gri, ca de obicei si pestrite colorate: nuanțe de verde, albastru, roșu. Anterior, acest lucru nu a avut loc în ocean. Draga adus captură bună.

Înconjurată biroul de expediție demontate rapid de mostre pentru fiecare - în specialitatea lor. Ceva selectat pentru analiză și T. Rozanov. Și când este șters cu o cârpă de masă, m-am simțit niște nod solid. L-am examinat - cip gri greu, tencuite cu noroi. Spală sub jet de apă. Ca și cum nimic special. Aparent, gresia foraminiferal de obicei. Nu a fost, cred, foarte mult. Am vrut să arunce peste bord. Dar - oprește-te! De ce gri? Am decis să se uite la ea sub un microscop. Sub microscop fulgeră neașteptat fețele de cristal. Proba sa dovedit a fi foarte valoroase. Se determină compoziția sa în laboratorul navei nu a reușit. Abia mult mai târziu, sa constatat că proba aparține unei asociații de minerale rare. Dar ar fi putut fi format în cavitatea? Nu doar pe fundul oceanului, și a fost într-o depresie? Această circumstanță a fost crucială. Construcțiile teoretice Rozanova clivajelor adanci si jgheaburi din crusta oceanica a contactat ferm cu apa la temperaturi ridicate în ele. Nu toate, desigur, dar numai în cele în care au fost prelevate probe de rocă. După examinarea unei probe de depresie Hess a fost în cele din urmă convins de asta.

Doi autor japonez timp de mai mulți ani înainte de lucrări științifice publicate, care descriu experimente de laborator privind crearea artificială a asociației de minerale din compoziția sa este foarte similar cu ceea ce a fost găsit într-un gol Hess. Pentru aceasta, ei au nevoie de o temperatură de 400 până la 600 ° C la presiuni de 0,5 până la 3 kbar.

A doua lucrare Rozanova sa încheiat concluzia destul de fermă că schimbarea suferit formațiuni geologice moderne. O soluții hidrotermale pentru a converti precipitatul, adus la suprafața fundului oceanului, au o temperatură de peste 350 ° C

Cu toate acestea, înainte de recunoașterea lucrării era încă departe. Condamnarea justețea argumentelor Cercetătorul sovietic a venit numai după Oceanul Pacific au fost într-adevăr a detecta sursa de apa foarte fierbinte, având o temperatură apropiată de cea indicată. fluide fierbinți au fost deschise folosind submersibile cu echipaj „Alvin“. Studiile au fost dezvoltate inițial în mijlocul Atlanticului Ridge riftului expediție franco-americană „Famous“. Dar, în acest domeniu de activitate hidrotermală a fost slabă. Prin urmare, lucrarea a fost transferat la Oceanul Pacific. Aici succes a depășit toate așteptările. Acesta a fost deschis nu numai fluide puternic camp cu temperaturi diferite, dar, de asemenea, oaze speciale de mediu ființe umane fără precedent.

A confirmat ipoteza tânărului om de știință sovietic. Poate singura descoperire in oceanografie, geologie făcută la microscop.

oaze ecologice. zona abisală sau abisală - zona oceanelor adânci :. Acesta începe la 2 mii de metri, cea mai adâncă parte din ea sunt jgheaburilor (jgheab), în care o adâncime de circa 7 mii de metri sau mai mult ..

zona abisală - zona cea mai pustie a oceanului. Acest lucru nu este surprinzător: acolo nu ajung razele Soarelui. Dupa apa de mare transparent de un metru atenueaza lumina aproximativ aceeași ca și câțiva kilometri de aer. În adâncurile abisale sunt întotdeauna întuneric, rece și puțină hrană. Nr fotosintezei - baza puterii întregii vieți de pe Pământ. Din aceste motive, zona faunei abisale este de obicei slabă. Deci, întotdeauna a crezut.

Bentosul - totalitatea organismelor vii de pe fundul oceanului. Numărul organismelor vii per 1 m² suprafața inferioară este numită biomasă. Dimensiunea biomasei - g / m² sau kg / m². Valoarea medie pentru biomasa bentosul abisală în mod tipic mai mică de 0,5 g / m². Pentru cea mai bogată zonă - până la câteva grame per 1 m² de jos, iar cele mai sărace zone deschise la ocean - doar 0.02-0.05 g / m². Nu e de mirare astfel de zone sunt numite deșert abisală.

Toate acestea a fost cunoscut pentru o lungă perioadă de timp, și fără îndoială, nimeni nu a cauzat. Se credea că, dacă nu există nici o lumina soarelui, nu există nici o fotosinteza. Prin urmare, nu există nici o producție primară. Cele câteva animale abisale de alimentare cu fund puținul care cade pe ele de mai sus, resturile jalnice de alimente, de obicei sub forma de fecale ... Cum putem ajunge în viață bogată abisală?

Dar o zi, acest punct de vedere sa schimbat. Cei cu echipaj Oamenii de stiinta submersibile au scufundat pe fundul Oceanului Pacific și a găsit există o bogăție surprinzătoare a vieții, care nu pare să aibă loc la orice science fiction. În vara anului 1985 în largul coastei Pacificului a Japoniei a lucrat expediție franco-japoneză: 27 scufundări la mare adâncime, participanții la angajat cu echipaj submersibilă "nautilus“. Lucrarea a fost realizată în zona subductiune, adică. E., În cazul în care unul diapozitive placă de litosferic sub alta. Cea mai mare adâncime a sariturile „Nautilus“ a ajuns la 5960 m. Acest aparat francez proiectat pentru imersiune la o adâncime maximă de 6 mii. M.

La șapte scufundări a descoperit grupuri foarte bogate de fund animale. Piesele cele mai interesante din partea de jos a fost acoperit cu mare bivalvele (Kaliptogenami). Biomasa este variat între 16 și 51 kg / m². Acest lucru - un număr foarte mare. Pentru comparație: în apele puțin adânci tropicale, faimos pentru o mare varietate de viață, biomasă rareori depășește 20-25 kg / m².

Kaliptogeny sunt trei specii noi anterior necunoscute pentru știință. Două dintre ele se găsesc la adâncimi de 3800-4020 m la gura unui canion subacvatic situat la est de peninsula Kii. imersiune repetată „Nautilus“, în același loc prin intermediul a patru cytok sa descoperit ca intreaga colonie sa mutat în această perioadă, pentru câteva decimeters. Rătăcind în adâncurile coloniei - este de asemenea nou.

mare moluște comestibile noi specii găsite în părțile de sud și de nord ale pantei insula a Japoniei Groapa în zona comună a Japoniei și Groapa Kurile-Kamceatka. Ei trăiesc în aceste zone, la adâncimi variind de 5,130-5,960 m. Compoziția speciilor însoțitoare de nevertebrate au variat de la loc la loc.

grupuri mari de scoici gigant la o adâncime de aproximativ 6 km - este cea mai adâncă oaza ecologică de la cunoscut astăzi în oceanele lumii. De altfel, temperatura apei în acesta - aproximativ 0,6 ° C, Această oază este surprinzător pentru crustacee sale. Ele nu ar trebui să fie acolo! La adâncimi mai mari de 5 mii m. Compușii solizi de calciu, care constau din chiuvete, se dizolvă în apă de mare. Ca scoicile păstrează cochilie la o adâncime de aproximativ 6 mii. M?

Există și alte secrete. De exemplu, odată ce oamenii de știință au scăzut la partea de jos, la o adâncime de aproximativ 9600 de metri momeală (pește mort), și lângă ea pune aparat foto subacvatic. Și au în mod constant, cadru cu cadru, pentru a fotografia oameni care au prezentat pentru un tratament. În primul rând au navigat diferite specii de pești, apoi au adunat crustacee. Și, după 12 ore de la pește mare era doar un schelet. Întrebarea este: cum ar putea pescui, navigat prima astfel încât ajunge rapid informația? După mulți coeficientul de difuzie a ionilor din apa de mare este de ordinul a numai 10^-10 m²/ S. Care este mecanismul de transmitere a informațiilor privind disponibilitatea produselor alimentare?

Regiunea Ultrabissalnye Ocean - un șanț de adâncime. Ele sunt încă puțin studiate. Acesta ocupă doar 0,5% din oceanele lumii. Dar merită multă atenție. Unii oameni de știință îi consideră punctele fierbinți ale planetei. În ele - viața specială, nepământeană. Ele sunt greu de explorat, atât de puțin la astfel de sondări adâncuri, doar câteva zeci. lume necunoscută așteaptă să fie explorate.

Prima oaza ecologic a fost descoperit de oamenii de știință americani în 1977. L-au găsit, care se încadrează în partea de jos în submersibil cu echipaj „Alvin“. El este numit după designerul șef Alvin Vine. Informații precontractuale importante au fost obținute cu ajutorul unui deșert subacvatic aparat „Angus“. Cu ajutorul auxiliar „Angus“ vasul lung a fost remorcat în apă deasupra fundului oceanului în zona de studiu. Cu el în timpul tractării automat efectuate filma suprafața de jos. După dezvoltare, filmul terminat de filmat pe unele cadre pete albe, au fost observate scoici asemănătoare. A fost apoi că sa decis să se retragă pe „Alvin“. Rezultatele acestui scufundare a depășit toate așteptările. noua lume de basm, înfloritoare în întuneric a fost deschis.

Evenimentele descrise au avut loc în 1977 în Oceanul Pacific, la o distanță de 280 km la nord-est de Insulele Galapagos. Aici, la o adâncime de 2700 m există 2500- o fisură (ruptură) între plăci de Cocos litosferice in nord si sudul Nazca. Aceasta se numește Galapagos Rift. imersiune „Alvin“, se trece peste ea.

Nu pentru nimic numit fermecate Insulele Galapagos. Sub soarele tropical pe ele trăiesc în apropiere de pinguini, sigilii și mare lei. Și acele animale care nu au oriunde altundeva. Ia cel puțin o mare mare șopârle - iguane, găsite în cantități mari, pe pante de coastă. Negru și strălucitor ca antracit, cu boturile înfricoșătoare, ei păreau descoperitor Insulele Episcopul De Berlanga diavolul întrupat. De fapt, iguanele - creaturi inofensive se hrănesc cu alge ... Există ceva în comun între unicitatea Insulelor Galapagos și descoperirile de pe fundul oceanului în apropierea acestora.

Cifra poate fi vazut pe numeroase cochilii de bivalvele gigant și pești mari roz de specii necunoscute, precum și un crab alb. Și apoi - un frumos tulpini mari, ușor amintind de catarge. Înălțimea lor de câțiva metri. Ei trăiesc viermi gigant - Vestimentifera care au evaluat piloți cu echipaj submersibile. Faptul că acești viermi trăiesc la temperaturi de peste 40 ° C În cazul în care acestea sunt în partea de jos acolo, puteți să vă păstrați aparatul în condiții de siguranță. Dacă Vestimentifera plecat - ai grija! Acest lucru ar putea însemna o creștere a temperaturii apei la limitele, periculoase pentru mașină și a echipajului său.

luminos surprinzător culoare multe animale. De ce au nevoie de ea în întuneric complet? Că există întuneric absolut, nimeni nu sa îndoit.

Deschiderea oaze ecologice a provocat o mulțime de întrebări diferite. Acum adevărat informații despre sărăcia populației de animale din fundul oceanului, la adâncimi mari?

Desigur, adevărat. Bogăția extraordinară a vieții la adâncimi mai mari găsit doar pe individ, de mici dimensiuni în site-uri în zonele de acțiune hidrotermală fundul oceanului. Și în cazul în care acestea nu există, încă deșert abisale se întinde. Acesta este motivul pentru care viața bogată în zonele de câmp hidrotermală numite oaze de mediu. Acest termen arată în mod clar adevărata stare de lucruri. Fluidele acționează ca izvoare în oaze deserturile nisipoase convenționale de pe suprafața Pământului. Dar comparația este, desigur, nu este în întregime corectă.

De cercetare a continuat folosind „Angus“ și „Alvin“, în Oceanul Pacific, a condus la descoperiri chiar mai surprinzătoare.

„Angus“ - vehicule aeriene fără pilot subacvatice (fără echipaj) este proiectat pentru partea de jos automată fotografie. El a remorcat de o navă de suprafață în adâncul oceanului, la o înălțime de aproximativ 18 m deasupra fundului. Are o surse de lumină puternice. Cu o singură încărcare poate face circa 3 mii. Fotografii color. În noiembrie 1979, când examinarea Golful California pentru a filma imagini de fum negru în partea de jos s-au găsit. Din fotografii era imposibil să se determine în cazul în care există fum. „Alvin“, a fost chemat la zona. Prima declanșare a avut succes. Cercetatorii au descoperit ca negru de fum au apărut nori de apă neagră. fântâni de apă imens negru bate de țevi de diferite înălțimi, unele câțiva metri.

A fost necesar să se măsoare temperatura apei negre. „Alvin“ a fost aruncat dreapta și la stânga jeturi puternice de curenți de fund. Cu toate acestea, pilotul a reușit să aducă mașina la unul din tuburi și manipulatorului pentru a introduce un senzor termometru electric direct în gât (cu diametrul de aproximativ 15 cm), care bate fântână negru.

Termometru "Alvin" a aratat la 350 ° C. Adiacente Temperatura apă fântâni negru a fost, de asemenea, cel puțin 350 ° C,

Studiul de lichid prins atât de cald, periculoase. Un moment de neatenție amenință distrugerea echipajului. submersibile „Alvin“ ca alte aparate de acest tip are ferestre din sticla organica. Se înmoaie la temperaturi de peste 85 ° C! Nu trebuie să uităm despre presiunea ridicată a apei în partea de jos, aproape de 300 atm. Pentru a nu avea probleme piloții de vehicule subacvatice nu se potrivesc aproape de jetul fierbinte. Temperatura apei este măsurată cu un termometru electric redat transmite manipulatorului.

Pipe la partea de jos, scuipă fântâni de apă neagră, numit „fumatori negru.“ Mai târziu, s-au găsit țevi, din care fântânile arteziene albe. Ei au fost numiți „fumătorii albi.“ Decolorarea datorită reacțiilor chimice specifice ale apei de ocean care apar între hydrotherms și apa de ocean.

Și în 1982, oamenii de știință americani John. Berros și George. Deming a scăzut în „Alvin“, la o adâncime de 2650 m în Oceanul Pacific, în apropiere de Galapagos Rift, și a luat o probă de apă de la un izvor fierbinte în partea de jos, cu o temperatură de peste 300 ° C, cu ajutorul unei construcții dispozitiv - prelevator asigură temperatură de conservare a apei nu mai mică de 250 ° C Rezultatele au depășit toate așteptările: în apă probe s-au dovedit a fi o mulțime de bacterii vii ale unei noi specii, necunoscute anterior.

Video: izvoarele hidrotermale și metan se infiltrează - Nikolai Pimenov

Proprietățile fantastice ale acestor bacterii șocat oamenii de știință. Viața sub temperatura infernala, fără lumină, sub o presiune enormă pare de neconceput din punctul nostru de vedere. Și ei trăiesc și cresc! Incercarea de a reduce apa din temperatura de laborator cu bacterii sub 90 ° C a condus la încetarea reproducerii. A devenit prea rece. Potrivit unui alt raport, scăderea temperaturii apei sub 100 ° C a condus la distrugerea completă a bacteriilor. Acest tip de bacterie este adesea numit termofile. Acestea sunt cunoscute de asemenea sub numele de archaebacterii. 250 ° C sa dovedit a fi suficient pentru ei o temperatură confortabilă. La această temperatură, conform rapoartelor de presă, bacteriile trăiesc și să se reproducă în laborator. Pentru a le oferi condițiile necesare, așa cum a fost utilizat un vas acasă, similar cu o oala sub presiune cu un capac etanș solid. Acest container ridică ușor temperatura apei la valoarea necesară în timp ce creșterea presiunii.

Deoarece aceste bacterii trăiesc la o astfel de temperatură ridicată? Explain astfel o mare stabilitate a bacteriilor termofile la o temperatură ridicată? Pentru chiar char hârtie la temperaturi de peste 230 ° C Și în jeturile de temperatura fluidului este mult mai mare, uneori - aproape dublu! Conform compoziției lor chimice, ele sunt raportate de a avea un conținut neobișnuit de mare de doi aminoacizi - glicină și serină. Dar acești aminoacizi nu sunt foarte rezistență la căldură.

bacteriile obișnuiți în orice creștere semnificativă a temperaturii are loc coagularea proteine și se produce moartea. Se pare că rezolvă problema nu este atât de mult compoziția chimică a multor caracteristici structurale. Y * bacterii termofile structura moleculara mai puternic, rezistent la temperaturi ridicate.

Coagularea a proteinelor, sau să le coagula, puteți vedea atunci când gătit ouă. Creșterea temperaturii între 60 ° C conduce la descompunerea proteinelor, ADN-ul cu lanț descompunere, enzime de fuziune, deformarea membranei celulare. Pentru toate ființele vii, aceste procese înseamnă moarte. De ce nu apar în bacterii termofile?

Studiile la microscop electronic a aratat un molecule mai robust de proiectare in corpul de bacterii. lipide cu lanț au o structură ramificată specială, care crește legătura lor puternică cu membranele. Spirelor ADN-ului helix ei au mai multe puncte de atașare la membrana, ca în microbi, rezistente la radiații. Designul moleculei de proteină este mai rigidă. Poate din acest motiv, tulpina are loc la o temperatură ridicată nu depășește un nivel periculos.

Deoarece Pasteur cunoscut faptul că bacteria fiert - bacteria este decedat. Și pentru a distruge aceste, noi, acestea ar trebui, dimpotrivă, se răcește!

Încă o mulțime de puzzle-uri în structura moleculelor proteice ale ființelor vii. Descifrarea structura proteinelor - o problemă foarte complexă. Studiul structurii diferitelor proteine ​​- marginea de taiere a științei biologice. Bacteriile termofile - cel mai interesant obiect pentru cercetare. Și dacă era posibil să le traverseze cu alte ființe vii, economisind hibrizi rezistență termică ridicată, s-ar putea deschide perspective ale unui adevărat fantastic. Ceea ce se face astăzi în ingineria genetică, există puține diferit de ficțiune. La urma urmei, oamenii de știință au trecut cușcă țânțar cu o celulă umană și celula morcovilor de celule tumorale umane!

Izvoarele termale sunt două tipuri de bacterii iubitoare de căldură găsite. Ambele dintre ele aparțin archaebacterii. Resturile fosilizate ale acestor bacterii au fost găsite anterior în depozite geologice, a căror vârstă este de aproximativ 3,8 miliarde. Cu ani. Nimeni nu ar crede că astăzi rudele lor de viață pot fi găsite. A existat o ipoteză că archaebacterii - strămoșii tuturor ființelor vii de pe Pământ. Cu toate acestea, unii oameni de știință cred că acestea nu sunt bacterii deloc.

Într-un fel sau altul, dar microbiologi au observat mult timp că microorganismele tind să fie mai viabile decât plantele și animalele. Ele pot exista în condiții extreme, atunci când nici animalele, nici plantele nu supraviețuiesc.

Populația lumii minunate, care este deschisă în domeniul fluid fierbinte nu este limitat la bacterii și viermi. Sa dovedit că trăiesc acolo și altele sunt creaturi mult mai foarte bine organizate. Anunta deschiderea a 35 de specii noi. O întreagă lume nouă de animale necunoscute anterior. Unele dintre mesajele suna atat de fantastic că nu toți oamenii de știință sunt de încredere.

Se referă numai la o singură operație. In 1980, oamenii de știință americani au raportat descoperirea in domeniul mnogoschetinchatogo nou vierme Alvinella pompejana de fluid (Alvinella pompeyyana). Viermele are o lungime de 10 cm. Grosime l aproximativ cu degetul mic al unui adult. Se găsește în câmpul hidrotermale la fundul Oceanului Pacific, la coordonatele 21 ° C w., 11 ° 13 h. d. Trăiește acest vierme în partea de jos a țevii „negru“ și „fumătorii albi din exterior, în apropierea bazei. Tevi din regiune ajunge la o înălțime de 17 m Temperatura în locul habitatului vierme -. Aproximativ 260 ° C!

Numele său vierme mnogoschetinchaty a fost numit după Alvin Vine - proiectantul șef al submersibile „Alvin“, prin care a fost găsit. Mai precis - tras manipulator împreună cu o bucată de piatră de la baza de mare „fumatorului“.

Video: oamenii de știință chinezi au descoperit minereu hidrotermală langa Japonia (News)

Acest vierme trăiește într-un mediu stresant: supraîncălzit apa saturata cu otrăvuri, de înaltă presiune - 300 atm, absența luminii și fotosinteză. Și el trăiește. Cum poate fi aceasta? Dacă toate cele de mai sus este confirmată de alți cercetători în viitor, ca astfel de animale pot fi, iar Venus va fi doar dreapta?

Figura prezintă o vedere generală a viermelui mnogoschetinchatogo Alvinella pompejana. În ciuda dimensiunii sale relativ mici, acest vierme - una dintre cele mai mari mistere ale oceanului. De unde toate aceste numeroase animale în partea de jos a câmpului în lichidul să ia alimente? Cum se mananca? Bentos biomasă există uneori mai mare decât cifra medie de aproape o mie de ori. Cum trăiesc?

O vedere generală a unui vierme necunoscut anterior mnogoschetinchatogo Alvinella pompejana, deschis de mediu oază.

Răspunsul a fost neașteptat. Toate populație mare oază ecologice în adâncurile întunecate ale vieții din cauza bacteriilor. Ele formează o substanță organică prin sinteză chimică (chemosynthesis). Acest material organic de alimentare toate numeroasele animale în domeniile hidrotermale. Stabilirea faptului că bacteriile pot sprijini chemosynthesis sistem ecologic puternic adâncimi ocean în întuneric - una dintre cea mai mare descoperire biologică în ocean. Bacteriile acționează ca prima verigă a lanțului alimentar în oaze ecologice. Ele se hrănesc cu animale care formează următoarele legături. Bacteriile se hrănesc cu hidrogen sulfurat și alte substanțe anorganice prezente în cantități mari în fluid. Ei trăiesc în detrimentul chemosynthesis. Această sinteză are loc fără raze de lumină. Acesta a fost deschis în urmă cu 100 de ani în laboratorul de știință rus Serghei Nikolaevici Vinogradskii.

Ce este chemosynthesis? 1887 Strasbourg. Laboratorul de știință german Heinrich Anton de Bary.

Young Scientist Vinogradskii rus după separarea naturală a Universității St. Petersburg, a venit la Strasbourg pentru formare în laborator Bari, celebrul botanist german, un specialist în alge și ciuperci.

Ca un subiect științific a fost oferit un contract fără alge și nici ciupercă, și bacterii de sulf. Bacteriile au fost apoi în centrul atenției științifică a publicului în legătură cu dezbaterea din jurul doctrinei polimorfismului. Această doctrină a avut numeroase susținători. Esența ei este faptul că microbii nu se presupune că sunt supuse legii de formă constantă. Polimorfisty gândit, deși o varietate de forme și acțiune fiziologică de microbi pot transforma reciproc una în alta ...

experimente atent Vinogradski bacterii de apă cu sulf a arătat falsitatea acestei doctrine. Dar, în același timp polimorfismului a negat el a făcut o descoperire importantă, care are o relație directă la ocean.

Odată ce Vinogradskii observate in cristale de bacterii cu sulf. Privite sub un microscop mare de bacterii cu sulf toroane presărate în ea particule de sulf. Bacteriile au crescut bine în absența substanțelor organice, dar este nevoie de hidrogen sulfurat. Particulele de sulf în corpurile bacteriene au dispărut repede atunci când hidrogenul sulfurat sa încheiat într-un vas. De aceea Vinogradsky alimentat periodic apa hidrogenului sulfurat de la sursă la parcul local.

" De ce au atât de mult de sulf?!" - exclamă ea în surpriză Bari, care au să se familiarizeze cu observația neașteptată. Această întrebare a tulburat mult timp personalul de laborator. Vinogradsky a sugerat că sulf acționează ca o substanță substitut, adică. E. Mâncarea. Ca alt amidon, de obicei bacterii. Mai multe experimente au arătat că el a avut dreptate. El a stat timp de ore la microscop observarea proceselor metabolice din acești microbi uimitoare. Rezultatele observațiilor Vinogradskii formulate ca o creștere chemoautotrofe de microbi se bazeaza pe oxidarea hidrogenului sulfurat în sulf elementar, urmat de formarea unei substanțe organice datorită carbonului a dioxidului de carbon. Dioxidul de carbon este absorbit din apa. Termenul „chemoautotrofe“ înseamnă că bacteriile nu necesită alte surse de carbon organic. A fost o revelație.

sulf bacterii au capacitatea de a utiliza energia eliberată prin oxidarea hidrogenului sulfurat pentru a genera substanțele organice din dioxid de carbon și hidrogen. Acesta a fost mult timp cunoscut faptul că în timpul arderii hidrogenului sulfurat în oxigen este eliberat destul de o mulțime de energie. Utilizarea hidrogenului sulfurat drept combustibil este discutat în mod regulat în presă și în timpul nostru. Dar bacteriile sulf hidrogen sulfurat procesul de oxidare este, desigur, fără flacără, și energia consumată eliberată de expansiunea dioxidului de carbon și formarea materiei organice. Aceasta este capacitatea unica de bacterii de sulf, descoperirea tinerilor oameni de știință ruși.

În 1887 a publicat Vinogradsky lucrare științifică, în cazul în care el a scris: „Materia organică a globului este formată de activitatea vitală a ființelor vii, nu numai în fotosinteză, dar, de asemenea, în procesul de chemosynthesis ...“

Această descoperire surprinzătoare a adus faima bine-meritata a autorului său, care a fost ales membru corespondent al Academiei de Științe Petersburg, iar din 1923 are un membru de onoare al Academiei de Științe a URSS. Vinogradskii, de asemenea, a fost membru al Academiei Franceze de Științe, agricol și Torino suedeză Academy, Royal Society din Londra. munca Winogradsky a devenit foarte cunoscut, el este considerat fondatorul microbiologiei moderne.

bacterii de sulf - aerobe. Pentru familiile lor, au nevoie de oxigen. Oxidarea hidrogenului sulfurat este ecuația:

2H₂S + 0₂° -2S + 2H₂0+ G,

unde G - energia eliberată în acest proces. Aceasta este - o reacție exotermă.

S-ar părea ciudat că sulful elementar format ca rezultat al reacției de oxidare. Dar tine minte regula școală: un comburant - un tîlhar! Aceasta este ceea ce se întâmplă - ionii negativi de sulf, hidrogen sulfurat care intră în moleculă, electronii sunt luate departe. Rezultatul este un element de atomi neutru sery-, astfel că într-adevăr este o chestiune de oxidare. Ecuația reacției chimice explică de ce apariția particulelor de sulf în celule, bacterii de sulf, dar nu descrie mecanismul de creare a materiei organice. Formarea de sulf - un singur pas într-un lanț complex de reacții biochimice care au loc în aceste bacterii. Ele sunt foarte complexe. Într-o formă simplificată, acestea pot fi descrise schematic prin ecuația

4H₂S + 0₂+C0₂= CH₂0 + 4S + 3H₂0

unde CH₂0 - compus simplu carbon organic. Ea - formaldehidă. soluția sa apoasă, cunoscut sub numele de formol. Formaldehida - o materie primă importantă pentru fabricarea de materiale plastice. Este produs în cantități mari în uzinele chimice din cărbune și dioxid de carbon.

hidrogen sulfurat și alți compuși de sulfură în apa oceanului, în zonele în care fluidul pe termen nelimitat. Prin urmare, alimentele pentru bacteriile nu există nici o problemă.

Sulphur - un element necesar al organismelor vii. Potrivit Vinogradov academice, conținutul mediu în organisme este de numai 0,05%. Cu toate acestea, joacă un rol important în procesele de viață.

În domeniile fluid găsite în partea de jos a unui grup de bacterii chimiosintetice mai multor specii. Acestea sunt cunoscute în mod colectiv - thiobacteria. Thiobacteria sulf și compușii săi au făcut mâncarea. Dar, de obicei, toate animalele au nevoie nu numai de hrană, ci și o respirație. Ei respira oxigen ca noi. Cu toate acestea, oazele ecologice și multe dintre aceste bacterii, care nu au nevoie de oxigen - aceasta anaerobi.

Deschiderea oaze ecologice bazate pe chemosynthesis în Oceanul Pacific, este una dintre cele mai uimitoare descoperiri în oceane în ultimul deceniu. Oamenii de stiinta nu a anticipat că chemosynthesis este atât de important și este capabil de a sprijini sistemele ecologice mari de viață.

Thiobacteria pot fi alimentate nu numai hidrogen sulfurat, ci și de alți compuși chimici. Pe langa bacteriile tiona grup in oaze ecologice, există multe alte microorganisme, care sunt alimentate cu hidrogen, compuși de amoniu, dioxid de azot și, eventual, chiar ionii de fier și mangan (vezi. Tabelul.).

Principalele tipuri de microorganisme găsite în oaza de mediu a Pacificului (din 1984)

American marin microbiolog Holger Dzhannash considera bacterii oxidante sulf Chemolithotrophic printre cele mai frecvente în oceane. In primele patru rânduri ale tabelului sunt prezentate oxidarea sulfului și a compușilor săi. Dintre microorganismele inoxidanți sulf din oaze ecologice se găsesc și cei cu care a lucrat Vinogradskii. Beggiato mai multe bacterii sunt multe locuri, astfel încât să formeze partea de jos a straturilor groase de culoare albă. Au fost observate aceste straturi, de exemplu, în zona Guaymas. Acolo a descoperit bacterii gigant de acest tip de până la 100 microni. Dar sunt multe altele.

În timpul acestor alte bacterii marine în curs de desfășurare și numeroase reacții chimice produce o cantitate mare de energie, un substitut în adâncurile razelor energetice ale soarelui. Ca rezultat al sintezei chimice a substanței organice se formează.

Tabelul interesat de o gamă largă de substanțe anorganice utilizate pentru puterea de bacterii. Consumand diverse substanțe anorganice sunt disponibile în abundență în fluid, multe microorganisme produc compuși organici din care sunt construite corpurile. Ele se hrănesc toate animalele oaze de mediu, nu au darul minunat de sinteză chimică. Unele dintre cele mai multe animale bentonice „resurse“, cum ar fi viermi Vestimentifera microbi chimiosintetice cultivate în tubul lor case. Și pentru bacteriile trăiau acolo reduceri mai bune periodice în corpurile lor sunt porțiuni de apă proaspătă pompat. Originalul complex de creștere microbiană în adâncuri! În loc de vaci - Worms, dar în loc de iarbă - bacterie.

In partea de jos a fluidelor înconjurătoare se găsesc în cantități mari de oxizi de depozite de mangan și fier. Se presupune că acestea sunt rezultatul activității vitale a bacteriilor specifice. In aceste depozite mari de bacterii, similare bine-cunoscute pe uscat, cianobacterii au fost găsite. Reacția fierului și manganului oxidare sunt prezentate în rândurile opta și a noua din tabel. Este posibil ca bacteriile și-oxidante a fontei mangan contribuie la chemosynthesis. Cu toate acestea, în cazul în care „mananca“ de fapt, fier și mangan, pentru a verifica experimental până în prezent a eșuat din cauza marilor dificultăți ale cultivarii lor în laborator.

Microbiologia fluid de o mulțime de puzzle-uri diferite.

De interes sunt un număr mare de energie libere eliberate în timpul diferitelor reacții chimice microorganisme utilizate. Prin numărul de energie pe un mol de substanță oxidabil, în primul rând este oxidarea ionului negativ Tiosulfat S₂O₃. În această reacție produce 936 kJ mol^-1. La prima vedere, această cifră pare cea mai atractivă pentru utilizare în domeniu. Cu toate acestea, în cazul în care contorizată alocată în acest caz, energia liberă pe unitatea de greutate tiosulfatului, căldura de combustie specifică ar fi doar 3500 kcal / kg.

Acest lucru este semnificativ mai mică decât cantitatea de eliberare a energiei pe unitatea de masă în alte reacții, utilizate în bacterii.

Unii cercetători au legat multiplicarea diferitelor microbi de pe suprafața Pământului și activitatea solară. Acestea sunt legate epidemiilor și pandemiilor cu numărul de pete solare. Mecanismul fizic al acestei legături nu este stabilită încă, dar ea este dincolo de orice îndoială și este considerată ca fiind una dintre dispozițiile Biologie spațiu. Microbiana populație ecologic ocean, oaza prezintă o oportunitate interesantă pentru studierea in continuare a acestui subiect important. În adâncurile întunecate ale oceanului, în cazul în care oazele ecologice, radiația electromagnetică a soarelui nu ajung. Oazele fiabil le ecranate strat de apă sărată 2500 m grosime. Întrebarea este dacă pentru a modifica numărul de microbi diferite acolo cu fluctuațiile activității solare?

Observațiile comportamentului microorganismelor din oaze ecologice permit abordarea studiului acestei probleme într-un mod nou. Această întrebare a fost ridicat mai întâi un celebru om de știință sovietic A. Chizhevsky. Dar el are încă un pic studiat.

putere subacvatic. În primul rând pe valoarea căldurii specifice a reacțiilor de oxidare este hidrogen in bacterii. Valoarea sa specifică calorică este de 28000 kcal pe 1 kg (la 237 MJ mol^-1). Hidrogen - primul și cel mai calorifice elemente chimice din intreaga tabelul periodic. Nu e de mirare hidrogen alimentat microorganisme stăpânite. bacterii Vodorodookislyayuschie folosesc cu succes această reacție cu mult timp în urmă, din moment ce ambele au apărut în ocean.

Concentrația hidrogenului dizolvat în oceane excluzând cantitatea în apele fluide medii de aproximativ 10^-5 ml / l de apă ocean în condiții normale. Dar volumul apelor oceanelor este foarte mare - aproximativ 1,33·10¹⁸ m³, sau 1,33· 10²¹ l. Prin urmare, volumul de hidrogen dizolvat este determinată de un număr mare: 1.33·10¹³ l.

Densitatea hidrogenului în condiții normale, adică. E. La 0 ° C și 1 atm, egal cu 0.0899 g / litru. Densitatea medie a dizolvat hidrogen apă în oceane, care se calculează cu formula Mendeleev - Clapeyron este 16,7 g / l (densitatea calculată presiunea medie hidrostatică a fost făcută egală cu 186 atm, iar temperatura medie a apei oceanelor este de 276,8 ° K) .

masa completă a hidrogenului dizolvat în apa oceanelor, fără apă și fluid este determinată de produs: 2,2 • 10⁸ T.

In mod semnificativ mai dizolvat hidrogen conținute în fluidul pe fundul oceanului. Concentrația de hidrogen în fluid, conform unor rapoarte, până la 3 ml / l, aproximativ 300 000 de ori mai mare decât conținutul mediu în apele oceanelor. Să presupunem că volumul toată apa fluide, combinate, este de 0,1% din volumul total al apei oceanelor, m. F. 1.33·10¹⁸ l. În aceste condiții, în fluidul va fi hidrogen într-o cantitate de 4·10¹⁵ l.

Pentru a determina greutatea totală a hidrogenului dizolvat în fluid, mai dificilă, deoarece tocmai până la temperatura lor medie este necunoscută, precum și valoarea medie a presiunii hidrostatice. Prin urmare, în mod convențional, presupunem că densitatea medie a hidrogenului în fluid este același 16,7 g / l. Apoi, masa totală a hidrogenului dizolvat în ele este: 6,7·10¹⁰t, t. e. mai mult de 60 miliarde. m.

Aceasta este - o cifră foarte mare. Acesta arată că fluidele - o sursă bogată de hidrogen, care este, de asemenea actualizat continuu. Împreună cu jeturi de fluid la ocean primește continuu noi porțiuni ale hidrogenului dizolvat. Aceasta este - practic sursă inepuizabilă de combustibil mare. Este necesar să învețe cum să-l extrage de acolo în beneficiul economiei naționale.

Numărarea este foarte aproximativă. Astăzi este încă nu există date exacte cu privire la apa completă hidrotermale în oceane, temperatura medie a acestora și concentrația medie de hidrogen în ele. Cu toate acestea, în orice posibilă eroare de numărare (chiar de 10 ori!) Este acela de hidrogen este o sursă puternică de energie.

Consumul de energie se dizolvă hidrogen poate fi foarte utilă pentru scopuri diferite. De exemplu, pentru producția de minereu de submarin, pentru a le găsi în adâncul oceanului, pentru a crește productivitatea biologică a oceanului cu ajutorul upwelling artificiale și multe alte scopuri. Incluzând limitată pentru a reface rezervele de energie în submersibil cu echipaj (PHA), folosite pentru a studia cele mai profunde parti ale oceanelor.

Una dintre cele mai importante limitări în gama de PHA este o sursă insuficientă de energie electrică în baterii PHA. Îndepărtarea hidrogenului dizolvat din fluide pe șantier, PHA poate crește în mod semnificativ resursele sale energetice. Și nu numai ei.

Excesul de energie la bordul APH se va îmbunătăți în mod semnificativ autonomia dispozitivelor privind furnizarea de oxigen, precum și condițiile de habitat al echipajului. Pentru a aborda aceste probleme necesită o nouă tehnică demnă de secolul XXI.

Pentru a învăța de la ocean de apă gazul dizolvat, acesta va trebui să fie pompat prin degazorul. Deci, numit dispozitiv special pentru extragerea gazelor dizolvate din apa. Pentru prima dată, cu privire la necesitatea unei astfel de dispozitiv pe care el a întâlnit un om de știință francez Georges Claude în experimentele sale pe ciclul deschis centralei termice. Acesta a fost în prima treime a sfârșitului de secol. Apoi, el nu a putut rezolva această problemă.

În ultimii ani, lucrează în această direcție, oamenii de știință din SUA în legătură cu dezvoltarea aceluiași sistem deschis al oceanelor de conversie a energiei termice. Sarcina lor este îndepărtarea tuturor gazelor dizolvate în apă. În acest caz, problema este complicată de faptul că este necesar să stăpânească o selecție din hidrogen și apă separat de oxigen. Acesta din urmă este necesar arderii și respirația echipajului.

Oxigenul în apa dizolvată în oceane medie considerabil mai mare decât hidrogen. Dar există și alte gaze, inclusiv o mulțime de dioxid de carbon. Aceasta a fost în măsură să dezvolte cu succes puterea submarin, este necesar să se creeze astfel de sângerat, care va oferi o alocare separată a diferitelor gaze din apă.

Omenirea are numai potrivit pentru utilizarea pe scară largă a hidrogenului de pe Pământ. Bacteriile-ne în mod clar înainte. Mulți oameni de știință cred că hidrogenul - combustibilul viitorului. Pentru această hotărâre, există motive întemeiate.

De asemenea, energie ridicată, adică. E. O valoare calorică ridicată, utilizarea hidrogenului drept combustibil oferă un mediu curat mediului. Cilindrii motoarelor cu ardere internă care funcționează pe procesul de ardere a hidrogenului este pe aceeași ecuație ca și în corpul bacteriei. De aceea, în loc de evacuare a vaporilor de apă otrăvitoare gaz formate fără poluarea atmosferei.

S-a raportat că, datorită punctului de aprindere ridicat de hidrogen în cilindrii motoarelor cu ardere internă încă formate chiar unele tip lateral oxizi de azot substanțe. Dar ele nu sunt formate atunci când hidrogenul motoarelor cu ardere externă. Este vorba despre un motor Stirling.

A fost inventat de scoțianul Robert Stirling în 1816, dar nu este utilizat pe scară largă datorită coeficientului scăzut de performanță (COP) - un total de aproximativ 3%. În timpul nostru, acest motor se confruntă cu o renaștere. Eficiența ei este acum adus la 40-42%, ca cele mai bune motoare diesel. Datorită simplitatea extremă a motoarelor sale dispozitive Stirling poate rula pentru o lungă perioadă de timp, fără întreținere. Mai mulți ani de muncă, fără o întreținere și reparații preventivă. Aceasta este o calitate foarte importantă, mai ales în afaceri maritime.

Motoarele cu ardere externă fără supape, fără tacheți, nu a arborelui cu came. Pe scurt, nu există detalii privind mecanismul de distribuție. Nu, și un dispozitiv de injecție a combustibilului, adică. E. Injectoarele, pompe și piesele lor de antrenare. Nici un sistem de aprindere. Motorul funcționează fără probleme și în liniște, fără șocuri și vibrații. Combustibilul este ars aproape complet. Conținutul de substanțe nocive din gazele de eșapament nu este mai mare decât soba de gătit cu gaz bine reglementate. Se poate face fără nici un fel de combustibil, dacă este aplicată căldura solară cilindru încălzire sau jet fierbinte fluid.

Acest motor uimitor poate funcționa în spațiu și sub apă. Această din urmă proprietate este deosebit de important în acest caz. Rapoartele indică faptul că submarinul cu motorul Stirling are nevoie de baterii electrice, sau în reactoare nucleare.

motor cu ardere imersată servește pentru a furniza metanol sau motorină într-o atmosferă artificială a gazului de eșapament, cu adaos de 20% oxigen. Este raportat că, în acest caz, există conversie aproape totală a combustibilului în dioxidul de carbon și abur. După răcirea amestecului de gaz condensează în apă saturată cu dioxid de carbon și într-o stare foarte diluată poate fi pompat în apa de mare, fără formarea de bule.

Video: hidrotermale sistemul oceanic mondial. A.Yu.Leyn

O altă caracteristică importantă a motorului Stirling - este ușor transformată într-un mod compresor la frigider. Este în acest mod, este adesea folosit pe sateliți artificiali pământ pentru răcirea detectoare în infraroșu. Receivere acestor funcționează bine numai la temperaturi apropiate de zero absolut.

In studiile folosind domeniul PHA profunzime a prezenței fluidului la bordul unui cooler puternic, acesta va fi, de asemenea, foarte util pentru echipaj. Hublou PHA din materiale plastice sunt printre elementele de construcție cel mai ușor vulnerabile. Dar ele pot fi înlocuite cu ferestre din sticlă de cuarț. Nu se teme de căldură mare și este mult mai puternic. Și pentru a asigura siguranța echipajului de supraîncălzire atunci când se lucrează în imediata apropiere a lichidului fierbinte este nevoie de puternic balsam suficient de capabil de cel puțin temporar întârziere încălzirea excesivă a echipajului de cabină. mașină Stirling este potrivit pentru această sarcină.

motor Stirling este de a obtine un loc bine meritat în lumea de astăzi, se referă la restaurarea unui mediu curat. Introducerea pe scară largă a tehnologiei hidrogenului, datorită soluției de succes a multor probleme. Printre acestea se aplică nu numai pentru a găsi cel mai ieftin mod de a produce hidrogen, dar, de asemenea, dezvoltarea dintre modalitățile cele mai convenabile de transport și depozitarea lor în rezervoare de diferite mijloace mobile, care nu includ numai PHA, dar, de asemenea, multe altele, cum ar fi automobile. Există o gamă largă de întrebări interesante.

Lumina din apă. Investigarea Yu Baboshin, SL Lopatnikova și NI Popov arată în mod convingător că animalele abisale au capacitatea de a vedea. În cele mai profunde parti ale oceanului nu există nici un întuneric absolut. Există întotdeauna o anumită lumină. Dar nu de la soare, ci din ... apa. Apa Glow permite animalelor să obțină informații vizuale despre lumea din jurul lor. Poate că acest fapt este una dintre condițiile de bogăția vieții în oaze ecologice.

Apa de ocean se produce întotdeauna datorită emisiei de lumină luminescenta de electroni generate de dezintegrarea elementelor radioactive, în special izotop radioactiv de potasiu-40.

Dacă electronul se deplasează cu o viteză mai mare viteza luminii în apă, ea generează lumină. Acest fenomen se numește Vavilov - radiația Cerenkov. oamenii de știință sovietici au descoperit experimental în 1934. După cum a arătat recent, în teorie, acest efect lung a prezis fizicianul englez si matematician Heaviside.

În 1888 Heaviside a prezis de emisie de lumină atunci când deplasarea taxelor în izolatori, la o viteză superluminal. Dar acest lucru nu a fost văzut de contemporani. Ea a fost descoperit recent, atunci când a demontat patrimoniul științific.

Intensitatea luminiscența apei în oceane nu este uniformă pe toată adâncimea. modificările sale sunt determinate nu numai de nereguli statistice ale dezintegrarii radioactive. Neuniformitatea cauzate de caracteristicile de emisie ale diferitelor straturi ale distribuției emițători radioactivi în coloana de apă. Stratul de apă metru adiacent direct la fundul oceanului, luminiscență mai mari datorită mineralelor inferioare radiațiilor gamma. radiații gamma determină formarea de electroni capabilă să genereze în mod eficient fotonilor Cerenkov.

Apele izvoarelor termale și a existat o anumită creștere a numărului de fotoni Cerenkov, care se datorează conținutului crescut de elemente radioactive. Cu toate acestea, acest fenomen nu are ca rezultat o creștere substanțială a iluminării din cauza apelor mari turbiditate. Turbiditatea determină o absorbție crescută a luminii Cherenkov.

Intensitatea medie a radiației Cerenkov în oceane este cuprinsă în intervalul 10^-11-10 ^-12 W / m². Aceasta este o condiții de lumină foarte mici. Acesta este de aproximativ patru ordine de mărime mai mică decât suprafața de iluminare a oceanului într-o noapte întunecată, fără lună, când cerul este acoperit cu nori.

Deci, slab luminat mai convenabil pentru a caracteriza numărul de fotoni, adică. E. de fotoni incident de pe o unitate de suprafață pe unitatea de timp. Coloana medie iradiantă de apă ocean este de aproximativ 1 mii. Fotonilor / cm²- la 3 și poate ajunge la mii. fotoni / cm²- a. Acestea din urmă cifră se referă la un perfect transparent, cu indice de absorbție a apei oceanice de ordinul 0,01 (1 / m). O astfel de iradianță creat uniform distribuit în radionuclizii coloana de apă ocean, t. E. Sursa de lumină Cerenkov, creând în fiecare secundă în fiecare litru de apă de mare aproximativ 325 de fotoni.

Cifrele arată că, în adâncurile oceanului nu este atât de întuneric, deoarece sa considerat recent. Există întotdeauna o iradiere de lumină, sau mai bine zis,, permițând animalelor să vadă reciproc.

intensitatea sursei de lumină de câteva zeci de cuante de lumină pe secundă ochiul uman poate vedea. Sa dovedit a fi Academicianul SI Vavilov în 1934, când el și angajat al său a văzut această sursă după adaptare lungă.

Ochii animale de mare adâncime (pești) este mult mai bine adaptat la vederea umană la astfel de condiții de luminozitate scăzută. senzor de lumină naturală - ochiul de animale marine de adâncime în capacitățile sale mult superioare dispozitivelor create de om. Prin urmare, este dificil să ne imaginăm că cel mai puternic șoc, care apar în mod inevitabil la populația oceanului abisală, atunci când cercetătorii sunt observarea prin intermediul unor sisteme de televiziune subacvatice care utilizează o lumină puternică.

Prin urmare, urgența de a dezvolta sisteme noi, mai sensibile subacvatice TV.

grafice compuse care arată adâncimea la care apa de mare Cerenkov radiația predominantă față de lumina soarelui. Această adâncime depinde de lungimea de undă a luminii solare și transparența Oceanului Mondial.

Interesant, pentru apa de tip I (Cea mai transparentă) preponderența Cerenkov iluminare pentru undele de lumină de aproximativ 450 nm începe la o adâncime de ceva mai mult de o mie de tratament m- pentru tipul III (cea mai tulbure) - .. De la adâncimi sub 200 m este deosebit de predominare semnificativă Cerenkov luminii este observată pentru razele ultraviolete cu lungime de undă de 300 nm. Pentru tipul III apa este deja are loc cu doar o adâncime de 30 m. Astfel, lumina ultravioletă componentei subacvatice este aproape în întregime din cauza surselor Cerenkov.

Vision - un factor biologic puternic. Stabilirea posibilității de a utiliza viziune pentru ființele vii, la adâncimi mari este de interes științific. Aceasta va dura ceva mai mult timp pentru a aprecia pe deplin și de a înțelege această concluzie neașteptată.

Retina unor pești de adâncime pe date vechi ca constă dintr-o singură tijă. Dar ele oferă doar viziune de lumină slabă, care nu permite să se facă distincția între culori. Pentru viziune de culoare în ochii animalelor de adâncime ar trebui să fie conuri. Găsirea le explica culoare pictura favoare.