如果氣體爆炸在西伯利亞的永久凍土中打開一個巨大的空洞,而周圍沒有人聽到它的聲音,它會發出聲音嗎?
嗯,它釋放的甲烷氣體肯定會在世界範圍內引起連鎖反應,現在來自英國和西班牙的一個團隊已經追蹤到了它的來源。
科學家首先註意到這些神秘的隕石坑2014年新興,當時他們在西伯利亞亞馬爾半島遇到了一個洞,直徑約 30 公尺(98.4 英尺),深 50 多米,周圍環繞著噴射物,這暗示了其爆炸起源。
,還有更多的劍橋大學的化學工程師安娜·莫加多表示,它們釋放的大量甲烷可能對全球暖化產生重大影響。
“有非常非常特殊的條件導致這種現象的發生,”說莫爾加多。 “我們正在談論一個非常利基的地質空間。”
研究團隊發現,這不僅是永久凍土融化中的氣體因溫度升高而膨脹和冒泡的問題;這肯定會發生,但對於如此大而有力的爆炸來說,這還不夠。
西班牙國家研究委員會的地球物理學家朱利安·卡特賴特(Julyan Cartwright)表示:“只有兩種方法可以引發爆炸”說。 “要么發生化學反應,然後發生爆炸,就像炸藥爆炸一樣,要么給自行車輪胎打氣直到它爆炸——這就是物理學。”
由於對任何爆炸的調查都沒有報告任何燈光或燃燒產物(這意味著正在發生化學反應),研究人員推斷突破性的壓力一定有物理來源。
他們提出,這就是滲透作用:液體以平衡溶解在其中的物質濃度的方式移動的趨勢。
隨著永久凍土變暖(季節性地,目前,由於),表層土壤因生命的所有變化而忙碌-解凍並向下擴張,新鮮的融水從永久凍土中緩緩流過。
通常,這種波動很淺,但由於氣候變化,它正在進一步滲透到地下。研究人員報告說,它到達了一層稱為冷凍層的鹹水層,由於其鹽度和來自上方的壓力,該層通常可以避免結冰。
通常,冷凍器會小心地嵌套在一層甲烷水合物上方 -結晶的氫鍵水和甲烷氣體– 透過冷凍機提供的高壓和低溫來維持。
但當融水湧入時,具有低壓和高鹽含量的冷凍池不僅會吸收從表面流下的融水,而且還透過滲透作用充當一種泵浦。隨著地下膨脹的增加,壓力在上面的永久凍土層中形成裂縫。
甲烷水合物的穩定庇護所現在破裂了,它們以甲烷氣體的形式釋放出來,並在物理爆炸中噴出。
這些土壤裂縫被認為會在數千年的時間尺度上發生,但研究發現這些滲透力可以加速這一過程在幾十年內發生,從而與 20 世紀 80 年代開始加速的全球暖化相一致。
「這可能是一種非常罕見的現象,」莫加多說。 “但是釋放的甲烷量可能會對全球暖化產生相當大的影響。”
這項研究發表於地球物理研究通訊。