Взгляните на эту прекрасную фотографию.
Она сделана на озере Абрахам в Канаде. Среди туристов озеро знаменито пузырьками газа, вмерзающими зимой в кристально чистый лёд. Сегодня расскажем, откуда берутся такие пузырьки и как они связаны с кораблекрушениями и концом света.
Что ты такое
Пузырьки состоят из метана, который выделяют археи — примитивные одноклеточные бактерии. Если люди вдыхают кислород и выдыхают углекислый газ, то археи могут вдыхать водород, углекислый газ или метанол — а выдыхают как раз метан. Изначально выдыхаемый археями метан растворён в воде, как сахар в чае. Но при определённых условиях он может становиться газообразным.
Твёрдый газ
Метан, который выдыхают археи, содержится во всей толще воды. Но при высоком давлении (то есть на большой глубине) и при низкой температуре он может на молекулярном уровне “слипнуться” с водой и образовать новое вещество — гидрат метана . По текстуре гидрат напоминает плотный снег. Только есть “небольшое” отличие: гидрат метана горит, если его поджечь.
Гидрат обычно образуется на дне океанов и северных озёр и может лежать там тысячелетиями. Но если условия изменятся (например, вода потеплеет), то гидрат может разрушиться, образуя как раз газообразный метан. Пузырьки газа затем поднимаются на поверхность.
Судьба пузырька
Пузырёк метана, поднимающийся со дна, может спокойно долететь до поверхности и оказаться в атмосфере. Но если озеро покрыто льдом, он врежется в ледяную корку и останется под ней. Если погода остаётся холодной, слой льда растёт и постепенно обрастает вокруг пузырька. Так, один за другим, пузырьки и попадают в ледяную ловушку. Поскольку они замерзают прилипшими ко льду, то оказываются плоскими, а не круглыми.
Люди, находящие такие пузырьки, могут не только делать красивые фотографии, но и устраивать эксперименты с поджиганием пузырьков.
Судьба планеты
А ещё с пузырьками метана связано сразу несколько страшных историй. Самая актуальная на сегодня — их влияние на изменение климата. Мы уже знаем, что одна из причин разрушения гидрата метана — повышение температуры воды. Но также напомним, что метан — это парниковый газ, причём его влияние на рост температуры в 30 раз сильнее, чем у углекислого газа.
Эти две особенности могут приводить к лавинообразному потеплению в атмосфере: вода нагревается — разрушается гидрат метана — газообразный метан оказывается в атмосфере — воздух теплеет из-за парникового эффекта — от воздуха нагревается вода. Грубо говоря, стоит однажды подогреть озеро, и дальше оно продолжит разогревать само себя.
Некоторые учёные считают, что при потеплении климата в какой-то момент метан начнёт выделяться такими огромными темпами, что произойдёт экологическая катастрофа. Вплоть до угрозы конца света: “моря закипят, случайная молния подожжёт атмосферу и уничтожит всю жизнь, а солнце скроется за чёрным дымом”.
Конечно, это маловероятный сценарий. Но роль газогидрата метана в изменении климата действительно может оказаться намного выше, чем мы ожидаем.
Загадка Бермудского треугольника
Но метан умеет пугать и в меньших масштабах. Например, с газогидратом метана связано одно из самых популярных научных объяснений Бермудского треугольника.
Достоверно известно, что в том районе находятся большие залежи гидрата. Если предположить, что выделяющиеся из него пузырьки будут иметь огромный размер (сравнимый с размером корабля) или образовываться одновременно в огромном количестве, то корабль может резко провалиться в пузырь и затонуть без следа.
Но у этой теории есть несколько проблем:
- Никто никогда не видел, чтобы пузырьки имели размер или количество, достаточные (по данным моделирования) для потопления корабля.
- По имеющимся данным, гидраты в Бермудском треугольнике находятся в стабильном состоянии и не разрушались последние 15 тысяч лет.
- Залежи гидратов есть по всему миру, Бермудский треугольник в этом плане не уникален.
Кстати, метан может привести и к авиакатастрофе. Поскольку его плотность меньше, чем у воздуха, при попадании самолёта в облако метана возникает эффект “воздушной ямы”. Но, как мы уже поняли, всё это работает только в теории. Доказанных случаев вины метана сейчас нет.
Пузырьки метана — прекрасная иллюстрация того, как мало мы знаем о природе. Кто-то видит в них лишь красивый лёд на озёрах, а кто-то — виновников пропажи кораблей и возможную причину гибели человечества. Факты от слухов должна отделить наука, но сейчас данных для этого явно недостаточно. Значит, нас ждёт ещё много интересных открытий!