Загадкові плавучі острови періодично з’являються в океанах Землі завдяки незвичайним властивостям вулканічної пемзи, здатної “ширяти” на поверхні води за рахунок сили поверхневого натягу і завдяки пов’язаним з нею бульбашкам повітря, йдеться в статті, опублікованій в журналі Earth and Planetary Science Letters.
“Загадка того, чому пемза може плавати на поверхні води і не тонути довгий час, досить давно хвилює уми наших колег. Ми спочатку думали, що пори в шматках цих порід ізольовані від зовнішнього середовища, подібно листу в пляшці, який моряки викидають у море при біді. Але виявилося, що пори в ній відкриті, але при цьому пемза не тоне. Виникло питання, чому це відбувається”, — розповідає Крістен Фаурія (Kristen Fauria) з Каліфорнійського університету в Берклі (США).
Суднові журнали епохи Великих географічних відкриттів і більш пізніх періодів історії часто містять в собі записи про загадкові плавучі острова — клаптики землі і скель, які моряки зустрічали під час мандрів по Тихому та Індійському океанах. Спочатку вчені та історики вважали подібні історії небилицями, однак сьогодні багато дослідники всерйоз сприймають подібні твердження.
Всі сумніви в їх існування були відкинуті в липні 2012 року, коли виверження підводного вулкана Кермадек біля берегів Самоа призвело до формування гігантського плавучого острова площею 550 тисяч квадратних кілометрів і висотою в кілька метрів. Він проіснував кілька місяців, перш ніж хвилі і сили стихії зруйнували його на безліч невеликих “плотів” з пемзи.
Те, як виникають ці острови, досить давно цікавить геологів і біологів-еволюціоністів, так як подібні плавучі структури сьогодні вважаються одним з варіантів того, як великі тварини могли проникати на ізольовані острови і нові континенти, перетинаючи на них моря і океани.
Фаурія і її колеги розкрили секрет того, чому ці острови залишаються на плаву довгий час, але в кінцевому підсумку, поступово опускаються на дно моря, вивчивши структуру шматків пемзи, занурених у воду, за допомогою прискорювача частинок і томографа. Для цього вчені використовували простий, але дотепний прийом — вони завантажили шматки пемзи у воду і покрили їх воском, не даючи воді покинути мініатюрний аналог плавучого острова.
Ці експерименти дали досить тривіальну відповідь на давню історичну загадку — виявилося, що вода не може повністю заповнити порожнечі всередині пемзи завдяки силі поверхневого натягу, що перешкоджає заповненню найдрібніших пір у вулканічній породі і сприяє утворенню мікроскопічних бульбашок повітря в них.
Вона, як пояснюють вчені, не дозволяє воді вигнати повітря з цих каналів або розчинити його в собі, завдяки чому пори в пемзі заповнені водою, а її сумішшю з великою кількістю повітряних бульбашок. З часом повітря з бульбашок поступово розчиняється у воді, і в підсумку справжні плавучі острови опускаються на дно океану.
Зараз вчені намагаються зрозуміти, як виникають гігантські плавучі острови, чиї розміри на кілька порядків більше, ніж ті шматки пемзи, які зазвичай породжують наземні і підводні вулкани. Розкриття таємниць їх народження і спливання на поверхню, як вважають Фаурія і її колеги, допоможуть нам зрозуміти, як часто такі структури могли з’являтися в минулому і впливати на еволюцію життя на Землі.