Các nhà khoa học tìm ra nguyên nhân đá bọt có thể nổi được trong nhiều năm, cũng như khả năng chìm xuống rồi lại nổi trở lại.
Mọi người đều biết đá thả xuống nước sẽ bị chìm, nhưng kì lạ thay một số đá lại có thể nổi trên mặt nước trong nhiều tháng hoặc thậm chí nhiều năm. Hiện các nhà khoa học đã tìm ra lời giải cho hiện tượng này.
Video:
Đá bọt được tạo thành từ mắc-ma phun trào từ núi lửa. Nó có rất nhiều lỗ nhỏ li ti chứa đầy không khí.
Những lỗ nhỏ trong đá bọt khá lớn và liên kết với nhau. Điều này dường như khiến đá bọt dễ chìm, bởi nếu nước chảy vào một trong những lỗ ở mặt ngoài, thì không gì có thể ngăn nước tràn vào những lỗ khác và khiến hòn đá chìm xuống. Tuy nhiên, trên thực tế có một số hòn đá bọt bị ngập nước và chìm, nhưng sau một khoảng thời gian có thể nổi lên trở lại.
Để tìm hiểu cơ chế đằng sau hiện tượng này, các nhà khoa học đã phủ một lớp sáp bên ngoài hòn đá sau khi nhúng chúng qua nước. Sau đó họ chụp X-quang hòn đá để xem sự phân bổ lượng nước và không khí chứa bên trong các lỗ nhỏ.
Câu trả lời nằm ở sức căng bề mặt của nước bên trong hòn đá thông qua cơ chế bẫy không khí. Cụ thể, do chịu sức căng bề mặt của nước, nên lượng không khí bị “giam lỏng” bên trong các lỗ nhỏ của hòn đá bọt và không thể thoát ra. Ở kích thước càng nhỏ, hiệu ứng căng bề mặt càng rõ rệt, tương tự như cách nhện nước di chuyển trên mặt nước mà không bị chìm hay cách những giọt nước mưa không thể chảy qua các lỗ nhỏ giữa các sợi vải căng trên ô dù.
Tác giả nghiên cứu, Kristen Fauria từ Đại học California-Berkeley (Mỹ) cho biết:
“Quá trình kiểm soát trạng thái nổi này diễn ra ở quy mô của sợi tóc người. Rất nhiều những lỗ trong đá bọt thực sự rất nhỏ, như những sợi rơm mỏng quấn lại với nhau. Vì vậy sức căng bề mặt có tác dụng rất lớn”.
Sau một thời gian lâu, không khí trong các lỗ nhỏ dần dần khuếch tán ra bên ngoài, nước tràn vào trong khiến hòn đá chìm xuống. Nhưng khi nhiệt độ gia tăng, không khí còn lại bên trong giãn nở đẩy nước ra ngoài, và chúng lại nổi lên.
Hiểu được cơ chế nổi của đá bọt là một bước tiến để hiểu được đá bọt được phân chia thành các thành phần nổi và thành phần chìm như thế nào. Đồng thời nó cung cấp một con số ước tính cho “tuổi đời” của các dải đá bọt trên biển.
Những phát hiện này được kỳ vọng giải thích cơ chế các khối đá bọt khổng lồ được hình thành. Một số được tạo ra trong các vụ phun trào núi lửa dưới nước có chiều ngang lên đến 1 mét, trong khi hầu hết các hòn đá khác có kích cỡ ngang bằng quả táo.
Ngự Yên
Xem thêm: