Загадкові плавучі острови періодично з'являються в океанах Землі завдяки незвичайним властивостям вулканічної пемзи, здатної «парити» на поверхні води за рахунок сили поверхневого натягнення і завдяки пов'язаним з нею бульбашкам повітря, говориться в статті, опублікованій в журналі Earth and Planetary Science Letters.
"Загадка того, чому пемза може плавати по 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 до листа в пляшці, який моряки викидають у море при лиху.
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 пізніших періодів історії часто містять в собі записи про загадкові плавучі острови - клаптики землі і скель, які моряки зустрічали під час мандрівок по Тихому та Індійському океанах. Спочатку вчені та історики вважали подібні історії небилицями, проте сьогодні багато дослідників всерйоз сприймають подібні твердження.
Всі сумніви в їхньому існуванні були відкинуті в липні 2012 року, коли виверження підводного вулкана Кермадек біля берегів Самоа призвело до формування гігантського плавучого острова площею в 550 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 та 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 занурили 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 натягнення, 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 не водою, а її сумішшю з великою кількістю повітряних бульбашок. З часом повітря з бульбашок поступово розчиняється у воді, і в результаті справжні плавучі острови опускаються на дно океану.
Зараз вчені намагаються зрозуміти, як виникають гігантські плавучі острови, чиї розміри на кілька порядків більші, ніж ті шматки пемзи, які зазвичай породжують наземні та підводні вулкани. Розкриття таємниць їхнього народження і спливання на поверхню, як вважають Фаурія та її колеги, допоможуть нам зрозуміти, як часто такі структури могли з'являтися в минулому і впливати на еволюцію життя на Землі.