Dərin okean çox vaxt real həyatda qar kürəsinə bənzəyir. Səthdə olan bitki və heyvan maddələrindən olan üzvi hissəciklər aşağıya doğru batdıqca, onlar toz və digər materiallarla birləşərək dünya okeanları vasitəsilə karbon və digər qida maddələrinin hərəkətində mühüm rol oynayan okean havasının gözəl görüntüsü olan “dəniz qarı” yaradırlar.

İndi Braun Universiteti və Şimali Karolina Universitetinin Chapel Hill tədqiqatçıları mayenin sıxlığının dərinliyə görə dəyişdiyi okeanlar kimi təbəqəli mayelərdə hissəciklərin necə batması ilə bağlı təəccüblü yeni fikirlər tapdılar. Proceedings of the National Academy of Sciences jurnalında dərc olunmuş araşdırmada onlar göstərirlər ki, hissəciklərin batma sürəti təkcə mayedən gələn müqavimətli sürtünmə qüvvələri ilə deyil, həm də onların həcminə nisbətən duzu udmaq sürəti ilə müəyyən edilir.

Bu işə rəhbərlik edən Brown Mühəndislik Məktəbində doktorluqdan sonrakı tədqiqatçı Robert Hant deyir: “Bu, əsasən kiçik hissəciklərin daha böyük hissəciklərdən daha sürətli batması deməkdir”. “Bu, vahid sıxlığa malik bir mayedə gözlədiyinizin tam əksidir.”

Tədqiqatçılar ümid edirlər ki, yeni anlayışlar okeanın qidalanma dövrünü başa düşməyə, həmçinin mikroplastiklər də daxil olmaqla digər məsaməli hissəciklərin çökməsinə kömək edə bilər.

“Biz olduqca sadə bir düstur əldə etdik ki, burada müxtəlif parametrlər üçün təxminlər – hissəciklərin ölçüsü və ya maye sıxlığının dəyişmə sürəti – və batma sürəti ilə bağlı ağlabatan təxminlər əldə edə bilərsiniz” dedi. “Asanlıqla əldə edilə bilən proqnozlaşdırıcı gücə sahib olmağın dəyəri var.”Oyna

00:00

00:33SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaYeni araşdırma, mayenin sıxlığının dərinliyə görə dəyişdiyi okeanlar kimi təbəqəli mayelərdə hissəciklərin necə batması ilə bağlı təəccüblü fikirlər ortaya qoyur. Proceedings of the National Academy of Sciences jurnalında dərc edilən araşdırmada tədqiqatçılar göstərirlər ki, hissəciklərin batma sürəti təkcə mayedən gələn müqavimətli sürtünmə qüvvələri ilə deyil, həm də onların həcminə nisbətən duzu udmaq sürəti ilə müəyyən edilir. Bu o deməkdir ki, kiçik hissəciklər, əksinə, böyük hissəciklərdən daha sürətli batır. Kredit: Harris Laboratoriyası/Braun Universiteti

Tədqiqat Hunt və Harrisin neytral olaraq üzən hissəcikləri – müəyyən bir dərinliyə batan və sonra dayanan hissəcikləri araşdıran əvvəlki işlərindən irəli gəldi. Hunt hissəciklərin məsaməliliyi ilə əlaqəli görünən bəzi qəribə davranışlar gördü.

Hunt, “Biz bu hissəciklərin neytral olaraq üzmə qabiliyyətini saxlayacağı fərziyyəsi altında bir nəzəriyyəni sınaqdan keçirirdik” dedi. “Ancaq biz onları müşahidə etdikdə onlar batmağa davam edirdilər, bu, əslində bir növ məyusedici idi.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1750655334&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-06-uncovers-physics-marine.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS4xMDQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTA0Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTA0Il0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1750655334011&bpp=1&bdt=66&idt=56&shv=r20250617&mjsv=m202506170101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1750655184%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1750655184%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1750655184%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=1657901912825&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2247&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31093050%2C95353387%2C95362655%2C95364339%2C95364385%2C95359266%2C95364335%2C95364390&oid=2&pvsid=8682144013248980&tmod=1538617783&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=203

Bu, məsaməliliyin, xüsusən də duzu udmaq qabiliyyətinin onların batma sürətinə necə təsir edəcəyinə dair yeni nəzəri modelə gətirib çıxardı. Modelin proqnozuna görə, bir hissəcik ölçüsünə nisbətən nə qədər çox duz qəbul edə bilsə, bir o qədər tez batır. Bu o deməkdir ki, intuitiv olaraq kiçik məsaməli hissəciklər daha böyük hissəciklərdən daha sürətli batır.

Modeli sınaqdan keçirmək üçün tədqiqatçılar mayenin sıxlığının dərinliklə tədricən artdığı xətti təbəqəli su hövzəsi yaratmağın bir yolunu inkişaf etdirdilər. Bunun üçün onlar böyük bir çəlləkə iki kiçik çəlləkdən alınan su ilə qidalandırdılar, birində şirin su, digərində duzlu su. Hər bir çəlləkdən idarə olunan nasoslar onlara daha böyük vannanın sıxlıq profilini diqqətlə idarə etməyə imkan verdi.

3D çap edilmiş qəliblərdən istifadə edərək, komanda daha sonra dəniz yosunlarından əldə edilən jelatinli material olan agardan hazırlanmış müxtəlif formalı və ölçülü hissəciklər yaratdı. Kameralar ayrı-ayrı zərrəciklərin batarkən görüntülərini çəkdi.Oyna

00:00

00:08SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaYeni araşdırma, mayenin sıxlığının dərinliyə görə dəyişdiyi okeanlar kimi təbəqəli mayelərdə hissəciklərin necə batması ilə bağlı təəccüblü fikirlər ortaya qoyur. Proceedings of the National Academy of Sciences jurnalında dərc edilən araşdırmada tədqiqatçılar göstərirlər ki, hissəciklərin batma sürəti təkcə mayedən gələn müqavimətli sürtünmə qüvvələri ilə deyil, həm də onların həcminə nisbətən duzu udmaq sürəti ilə müəyyən edilir. Bu o deməkdir ki, kiçik hissəciklər, əksinə, böyük hissəciklərdən daha sürətli batır. Daha nazik və ya daha düz hissəciklər üçün onların çökmə sürəti ilk növbədə ən kiçik ölçüsü ilə müəyyən edilirdi. Bu o deməkdir ki, uzanmış hissəciklər eyni həcmli sferik hissəciklərdən daha sürətli batır. Kredit: Harris Laboratoriyası/Braun Universiteti

Təcrübələr modelin proqnozlarını təsdiqlədi. Sferik hissəciklər üçün daha kiçik olanlar daha tez batmağa meyllidirlər. Daha nazik və ya daha düz hissəciklər üçün onların çökmə sürəti ilk növbədə ən kiçik ölçüsü ilə müəyyən edilirdi. Bu o deməkdir ki, uzanmış hissəciklər eyni həcmli sferik hissəciklərdən daha sürətli batır.

Tədqiqatçıların dediyinə görə, nəticələr təəccüblüdür və hissəciklərin daha mürəkkəb ekoloji şəraitdə necə yerləşdiyinə dair mühüm fikirlər verə bilər – istər təbii karbon dövriyyəsini başa düşmək, istərsə də böyük su hövzələrində karbon tutulmasını sürətləndirmək üçün mühəndislik üsulları.

“Biz tam okean şərtlərini təkrarlamağa çalışmırıq” dedi Harris. “Laboratoriyamızdakı yanaşma hər şeyi ən sadə formasına qədər qaynatmaq və bu mürəkkəb hadisələrdə iştirak edən fundamental fizika haqqında düşünməkdir. Sonra biz bu əsasların harada uyğun olduğunu anlamaq üçün sahədə bunları ölçən insanlarla irəli-geri işləyə bilərik.”

Harris deyir ki, o, okeanoloqlar və iqlim alimləri ilə əlaqə saxlamağa ümid edir ki, bu yeni tapıntıların hansı fikirləri təmin edə bilər.

Tədqiqatın digər həmmüəllifləri UNC Chapel Hill-dən Roberto Camassa və Richard McLaughlin idi.

Ətraflı məlumat: Robert Hunt və digərləri, Sıxlıq təbəqəli mayelərdə yüksək məsaməli hissəciklərin diffuziya ilə məhdud çökməsi, Milli Elmlər Akademiyasının əsərləri (2025). DOI: 10.1073/pnas.2505085122

Jurnal məlumatı: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları 

Brown Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir