死海鹽落如雪之謎

千年來，死海都是旅遊勝地，人們前往那裡，慵懶地漂浮在世界上最咸(之一)的水體中。

令人驚訝的是，死海——實際上是與地中海隔絕的高鹽湖——隨著時間推移，正變得越來越咸，儘管它已經比一般海水咸了近10倍。

大多數情況下，含鹽量的變化是由人類活動所造成的影響，約旦河(死海水的源流)提供的淡水在最近幾十年截做它用，包括農業灌溉、採礦和生活飲用。

隨著失去淡水補充，因為蒸發作用，湖水的含鹽量越來越高——超過鹽的溶解度，析出雪白的晶體。

但是那些鹽晶體，已讓科學家們困惑了數十年之久。

具體來說，研究人員觀察到，鹽晶體從表層湖水析出，沉澱到湖底。從湖底往上看，效果彷彿是「天上」在下雪一樣，雪花堆積在湖底。

這種現象一般被稱為鹽指，但科學家們無法理解為什麼死海中會出現這一現象，因為我們好像還未在任何其他的超鹹水體中觀察到它。

加州大學聖塔芭芭拉分校的機械工程師Raphael Ouillon說：「最初形成的微小鹽指小到無法觀察……但是當它們向下沉澱時，很快會發生相互作用，形成越來越大的結構。」

Ouillon和他的團隊在當地研究這類「水中下雪」現象。

當陽光照射在死海上，表層湖水變得更溫暖，受熱表面蒸發，這意味著那裡的鹽度最高。

但是，如何開始結晶沉降的呢？

2016年，Ouillon團隊提出了若干可能解釋，新研究針對理論假說進行了檢驗。

在此之前，研究人員還不了解鹽指過程是如何從湖頂層轉移鹽分，因為溫暖和涼爽的水層通常不會輕易混合。

在新研究里，Ouillon團隊模擬了各種可能情景，如波浪或其他運動源把小片溫水向下推，與較冷的水混合。

此時，溫水被冷卻，溶解度改變，導致結晶析出，開始像片片雪花落到湖底。

「最終的結果是強烈的向下鹽度通量導致了上層[上層]的欠飽和，而低層[下層，冷卻層]變得過飽和並沉澱出結晶。」作者寫道，並指出此類現象可能還解釋了地質記錄中發現的大量鹽層的積累。

「我們知道，世界上許多地方都有厚厚的鹽沉積在地殼中，沉積物可能厚達一公里。」流體動力學研究員Eckart Meiburg解釋說，「但我們不確定這些鹽礦床是如何出現在地質歷史中的。」

現在，因為死海，我們距離最終答案或還有一步之遙——對於世界而言，等待時間可能算不上漫長。

詳細發現可見於Water Resources Research上的報告。

本文譯自 sciencealert，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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