사해 : "소금 손가락"의 미스테리

사해의 바닥에서 소금 결정 성장은 물리학과 모순되는 것 같습니다

사해에서 두꺼운 층의 소금 결정은 가장자리뿐만 아니라 바다 한가운데서도 이상하게 형성됩니다. © David Leshem / iStock
소리내어 읽기

물리적 미스터리 : 실제로, 사해의 바닥에서 성장하는 소금 결정 형성은 존재하지 않을 것입니다. 그 형성은 물리적으로 부분적으로 만 설명 할 수 있기 때문입니다. 그러나 이제 연구원들은 퍼즐을 풀었습니다. 따라서, 이들 결정은 수면 상에 작은 난류가 반복적으로 깊이의 짠 따뜻한 물의 손가락을 오염시키기 때문에 형성된다. 이 "소금 손가락"은 가라 앉고 식은 다음 소금 결정을 바닥으로 내립니다.

사해는 세계에서 가장 짠 물 중 하나이며 염분은 계속 증가합니다. 요르단에서 물이 계속 증가하고 있기 때문에 주요 유입 물은 담수를 거의 흐르지 않습니다. 동시에 열은 너무 많은 물을 증발시켜 사해의 수준이 해마다 약 1 미터 떨어집니다. 결과적으로 호수가 줄어들고 가장자리가 소금에 싸여 있으며 은행은 이미 수천 개의 붕괴 구멍이 열려 있습니다.

또한 호수 바닥의 케이블과 측정 기기는 두꺼운 소금 빵 껍질로 덮여 있습니다. © Nadav Lensky / 이스라엘의 지질 조사

소금 결정의 수수께끼의 비

그러나 사해에서 최근에 나타난 또 하나의 현상이 있습니다. 1970 년대 후반부터 연구원들은 소금 ​​결정의 진정한 "눈보라"가 호수의 중간 층에서 비가 내리는 것을 관찰했습니다. 거기에서 결정화 된 소금은 연간 약 10 센티미터 씩 자라는 층을 형성합니다.

그러나 주목할만한 점은 사해에이 "눈"소금 결정이 없어야한다는 것입니다. 언뜻보기에 이것은 물리 법칙과 모순됩니다. 이유 : 증발로 인한 따뜻하고 특히 염분이 많은 지표수는 10도 정도 차갑고 염분이 적은 수층에 있습니다. 밀도가 높기 때문에이 차가운 층은 장벽 역할을하며 염분 표면 수의 침몰과 염의 결정화를 방지해야합니다. 그러나 그것은 사실이 아닙니다.

짠 물 손가락

이 수수께끼에 대한 해결책은 이제 산타 바바라에있는 캘리포니아 대학의 Raphael Ouillon과 그의 동료들에 의해 발견되었습니다. 그들은 사해의 상태를 물리적 모델로 모델링하고 더 깊은 물에서 소금 결정의 형성을 설명 할 수있는 메커니즘을 찾았습니다. 그들은 따뜻한 물 층과 차가운 물 층 사이의 경계 층에서 프로세스에 특별한주의를 기울였습니다. 디스플레이

놀랍습니다. 가장 작은 난기류조차도 따뜻한 지표수의 작은 "손가락"이 더 깊은 물로 튀어 나올 수 있기 때문입니다. "처음에는이 손가락들이보기에 너무 작습니다. 그러나 그들은 침몰하면서 서로 상호 작용하여 더 큰 구조를 형성한다고 Ouillon은 설명했다.

따뜻하고 아래쪽으로 자라는 물 핑거와 유사하게, 미세한 "손가락"은 냉각기에서 나오고, 짠 물은 표면을 향합니다. 연구 결과에 따르면, 따뜻하고 짠 물 핑거가 경계층 아래에 ​​형성되어 더 차갑고 짠 손가락이됩니다.

"독특한 시스템"

요령 : 따뜻한 지표수로 만든이 밀리미터 크기의 작은 "손가락"은 소금이 풍부합니다. 그들이 깊은 곳으로 가라 앉으면 차가운 물층으로 들어가 서서히 식습니다. 그러나 찬물은 따뜻한 물보다 소금을 덜 녹일 수 있기 때문에이 손가락의 소금은 작은 흰빛이 도는 소금 결정이 형성되어 사해의 바닥으로 가라 앉습니다.

이것은 사해의 바닥에있는 신비한 소금 퇴적물 뒤에 있습니다.

Ouillon과 그의 팀은“이러한 과정은 두께가 밀리미터에서 센티미터에 불과한 소금 핑거로 매우 작은 규모로 발생한다”고 설명했다. 그러나 이러한 소금 핑거의 양은 시간이 지남에 따라 차가운 물 중간층으로 다량의 소금을 운반하기에 충분합니다. 이것은 소금으로 포화되고 소금은 결정화됩니다. 이것이 얕은 호숫가뿐만 아니라 깊은 중심에서도 소금 결정의 두꺼운 껍질이 형성되는 이유입니다.

이스라엘 지질 국의 공동 저자 인 Nadav Lensky는“이것은 사해를 독특한 시스템으로 만든다”고 말했다. 그것은 세계에서 유일하게 암석 결정이 이런 식으로 퇴적되는 깊고 층이있는 솔트 레이크이기 때문입니다.

원시 소금 예금에 대한 설명?

새로운 발견은 왜 사해의 바닥에있는 소금 층이 시간이 지남에 따라 더 두껍게되는지 설명 할뿐입니다. 그들은 또한 많은 암염 발생의 수백 미터의 소금 층이 어떻게 형성되었는지에 대한 단서를 제공합니다. 예를 들어, 거의 600 만 년 전에 지중해의 점진적인 탈수로 인해 킬로미터 두께의 소금이 퇴적되었습니다.

연구자들에 따르면 오늘날의 사해에서와 비슷한 과정으로 지중해의 짠 염수가 남아있을 수 있다고한다. "이러한 증발 분지의 기본 특성 중 하나는 염석 층이 중간으로 갈수록 두꺼워진다는 것"이라고 설명했다. 그러나 이것은 "소금 손가락"에 의한 결정화에 일반적입니다. 이러한 물의 가장자리에는 더 차가운 깊은 층이 없기 때문에 짠 물 핑거의 집중된 결정화도 없습니다.

따라서 사해는 오늘날 이러한 "소금"이있는 유일한 바닷물입니다. 그러나 지질 사 과정에서 비슷한 조건의 만, 석호 및 호수가있을 수 있습니다. 사해는 또한 수백만 년 전에 지구를 형성 한 과정에 대한 통찰력을 제공합니다. (2019 년 수자원 연구; doi : 10.1029 / 2019WR024818)

출처 : 미국 지구 물리학 적 연합

-나자 포드 브레 가르