Brinicles un dzīvības izcelsme

Viens no ziņkārīgākajiem procesiem, kas ziemā notiek zem Antarktikas jūras ledus, ir briniku veidošanās. Tās ir dobas ledus caurules, kas kā lāstekas izvirzās no ledus pakas jūrā.

Tomēr lāstekas veidojas ļoti atšķirīgi no lāstekām, taču tās ir slikti saprotamas, daļēji tāpēc, ka tās ir grūti novērot. Tiešām, pirmo reizi tie tika filmēti, veidojoties in situ BBC dokumentālā filma sastingusi planēta, kas tika rādīta 2011. gadā .

Šodien Džūlans Kārtraits no Granadas universitātes Spānijā un daži draugi cer to mainīt, sīkāk izpētot briniklu veidošanos, ķīmiju un struktūru. Viņi saka, ka struktūras ir īpaša ķīmiskās sistēmas forma, kas pazīstama kā ķīmiskais dārzs, kas ir ļoti atkarīga no mijiedarbības starp augsti koncentrētu sālījumu, ūdeni, kas atrodas tuvu sasalšanas punktam, un ledus veidošanos.

Bet vēl interesantāk, viņi saka, ka brinikiem, iespējams, ir bijusi nozīmīga loma dzīvības izcelsmē uz Zemes un ka līdzīgas struktūras citur Saules sistēmā varētu būt tikpat svarīgas.

Parastie ķīmiskie dārzi ir cauruļveida struktūras, kas veidojas, kad metāla sāls kristāli tiek iegremdēti noteiktos šķīdumos.

Tie rodas vairākās dabiskās situācijās, piemēram, dažos ģeoloģiskos veidojumos un ap hidrotermālām atverēm.

Parasti cauruļveida struktūras aug uz augšu. Bet briniklās caurules aug uz leju, ko tad dod?

Ietekme rodas ledū zem jūras virsmas, jo sālījumam ir zemāks sasalšanas punkts nekā ūdenim. Kad notvertais jūras ūdens sasalst, tas izslēdz sāli, palielinot tuvumā esošā sālījuma sāļumu un vēl vairāk pazeminot tā sasalšanas punktu.

Ja ledus saplaisā, iesprostotais sālījums var noplūst lejā jūrā un plūst uz leju, jo tas ir blīvāks par ūdeni.

Turklāt, tā kā ir tik auksts, sālījums jebkuru jūras ūdeni, ar kuru tas sastopas, pārvērš ledū. Tādā veidā cauruļveida struktūra veidojas un turpina augt, kamēr sālījums plūst.

Šis process fiziķiem rada interesantus jautājumus. Piemēram, procesam, kurā ledus atgrūž sāli, lai palielinātu sālījuma sāļumu, ir interesantas līdzības ar apgrieztās osmozes procesu.

Tas ir svarīgi, jo reversā osmoze ir galvenais process atsāļošanas iekārtās, kas pārvērš jūras ūdeni dzeramajā ūdenī.

Ir tikai iespējams, ka labāka izpratne par to, kā brinikļi veic to pašu procesu, lai iegūtu tīru ledu, varētu radīt labākus veidus, kā to izdarīt.

Bet Kārtara un līdzbiedru interesantākais novērojums ir tāds, ka brinikli rada arī ķīmiskos gradientus, elektriskos potenciālus un membrānas — visus dzīvības veidošanās apstākļus.

Tieši tādi paši apstākļi rodas hidrotermālajās atverēs, kas ir bijušas daudzu biologu uzmanības centrā, kas vēlas labāk izprast, kā varēja veidoties dzīvība.

Kārtraita un līdzcilvēku radītā būtība ir tāda, ka brinilīši var būt tikpat interesanti. Viņi saka, ka, tā kā sālījumiem ir svarīga loma sālījuma transportēšanas dinamikā pa jūras ledu, tiem var būt nozīme arī šajā aukstās dzīvības izcelsmes scenārijā, tāpat kā hidrotermālās atveres saka karstās vides teorijās.

Turklāt briniļi varētu būt visuresoši uz okeāna planētām un pavadoņiem, piemēram, Eiropa, kur tiem varētu būt tikpat interesanta loma.

Skaidrs, ka tā ir aizraujoša joma, kurā turpmākais darbs varētu būt ļoti auglīgs.

Atsauce: arxiv.org/abs/1304.1774 : Brinicles kā inverso ķīmisko dārzu gadījums

paslēpties