Jūros dugno aptiktas paslaptingas deguonies šaltinis - tyrėjas nuostolingai
Jūros dugno aptiktas paslaptingas deguonies šaltinis - tyrėjas nuostolingai
Ramiojo vandenyno apačioje kažkas išpumpuoja didelius deguonies kiekius gilumoje, kai dėl visiško saulės spindulių trūkumo fotosintezė tampa neįmanoma.
Fenomenas buvo aptiktas regione, kuris yra padengtas senomis, slyvų dydžio formacijomis, vadinamomis polimetaliniais gumbais, kurie galėtų katalizuoti deguonies gamybą, tikriausiai skatinant vandens molekulių suskaidymą. Rezultatai skelbiami gamtos geomokslas Sweetmanas ir jo darbuotojai pastebėjo šiek tiek neatitikimus atliekant lauko darbus 2013 m. "Https://www.nature.com/articles/d41586-024-0008-7" Data-Rack-category = "Kūno teksto nuoroda"> „Clarion-Clipperton-Zone“
deguonies srautas
Be jokių fotosintetinių organizmų, kurie išleidžia deguonį į vandenį, ir bet kokiu kitu organizmu, kuris sunaudoja dujas, deguonies koncentracijos kamerose turėtų lėtai sumažėti. Sweetmanas tai pastebėjo atlikdami tyrimus, kuriuos jis darė pietų, Arkties ir Indijos vandenynų vietose, taip pat Atlanto vandenyne. Visame pasaulyje jūros dugno ekosistemos yra skolingi jų egzistavimui deguonies, kurią sukelia srovės iš paviršiaus, ir greitai mirs, jei jos būtų nukirptos. (Didžioji šio deguonies kiekis yra iš Šiaurės Atlanto ir yra gabenamas į gilius pasaulio vandenynus „pasauline konvejerio juosta“.)
Bet „Clarion Clipperton“ zonoje instrumentai parodė, kad užrakintas vandens turtingesnis, o ne skurdesnis, tapo deguonimi. Pirma, „Sweetman“ rodmenis priskyrė jutiklio klaidai. Tačiau reiškinys vėl ir vėl įvyko per kitas ekspedicijas 2021 ir 2022 m. Ir buvo patvirtintas matavimais su alternatyvia technologija. „Staiga supratau, kad aš aštuonerius metus nepaisiau šio potencialiai nuostabaus naujo proceso, 4000 metrų gylyje ant jūros dugno“, - sako Sweetman.
Gaminto deguonies kiekis nėra mažas: Dujos kamerose koncentracijose pasiekia didesnę nei dumblių richų paviršiniuose vandenyse, sako Sweetmanas. Nei viename iš kitų Sweetmano ištirtų regionų nebuvo polimetalinių gumbų, o tai rodo, kad šie akmenys vaidina svarbų vaidmenį gaminant šį „tamsų deguonį“.
Kaip pirmasis šios hipotezės testas, komanda atkūrė sąlygas, kurias jie rado jūros dugne savo laivo laboratorijoje. Jie stebėjo mėginius, kuriuos surinko jūros dugno, į kurį įtraukiantys polimetaliniai gumbai, ir nustatė, kad deguonies koncentracija bent laikinai padidėjo. "Jie pradeda gaminti deguonį iki tam tikro taško. Tada jie sustoja", - sako Sweetmanas - turbūt todėl, kad vandens molekulės varo energiją. Tai kelia klausimą, iš kur atsiranda ši energija. Jei patys gumbai veiktų kaip baterijos - energija, kurią sukuria cheminė reakcija, jie seniai būtų buvę išsekę.
elektrinis potencialas
Bet gumbai gali būti katalizatoriai, leidžiantys padalyti vandenį ir susidaryti molekulinį deguonį. Tyrėjai matavo įtampą ant gumbų paviršiaus ir nustatė, kad įtempimo skirtumai buvo iki 0,95 voltų. To ne visiškai pakanka 1,5 volto, kurio reikia norint suskaidyti vandens molekulę, tačiau iš esmės būtų galima sukurti aukštesnę įtampą, panašiai kaip tai, kaip akumuliatoriaus įtempiai gali būti padvigubinti, keičiant dvi baterijas iš eilės, sako Sweetmanas.
MIT autorius Franzas Geigeris, šiaurės vakarų universiteto Evanstono, Ilinojaus valstijoje, chemikas sako, kad vis dar neaišku, ar reakcija taip pat sukuria molekulinį vandenilį - kuris išsiskiria pramoninėmis elektrolizatorių reakcijomis dėl katalizatoriaus ar protonų vandenyje, kol ji stumia likusius elektronus kitur. Tačiau supratimas galiausiai galėtų turėti naudingų programų, sako jis. "Galbūt jūros dugne yra projektas, kuris galėtų padėti mums sukurti geresnius katalizatorius."
Eva Stüeken, Didžiosios Britanijos St Andrews universiteto biogeochimistas, sako, kad rezultatai taip pat gali turėti įtakos pasiūlymams ieškoti galimo gyvenimo šviesos spektre ekstrasoliarinėse planetose. „Tai, kad kitose planetose gali tekti interpretuoti O
Sweetmanas sako, kad tyrėjai prieš pradedant giluminį kalnų pastatą turėtų nustatyti vietas, kuriose gaminamas deguonis. Priešingu atveju ekosistemos, kurios tapo priklausomos nuo šio deguonies, gali žlugti, jei gumbai bus pašalinti. "Jei gaminami dideli deguonies kiekiai, tai gali būti svarbu ten gyvenantiems gyvūnams".