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Prateleira de gelo Ross. milagre da natureza

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Como você sabe, o grande navegador Cook nunca conseguiu chegar às costas da Antártida. Apenas quase meio século após sua viagem, os navios da expedição russa de Bellingshausen e Lazarev conseguiram se aproximar da costa do continente sul em dois lugares. E vinte anos depois, em 1840, o famoso explorador polar, descobridor do Pólo Norte Magnético, James Clark Ross, foi à Antártida para tentar descobrir desta vez o seu homólogo sul.

E embora não tenha conseguido visitar o Pólo Magnético Sul, o bravo capitão fez muitas descobertas geográficas importantes, e agora seu nome adorna com justiça o mapa da Antártida e mais de uma vez.

Prateleira de Gelo Ross
Prateleira de Gelo Ross

Ross foi o primeiro a viajar tão ao sul, atravessando o perigoso gelo flutuante até quase oitenta graus de latitude sul. Ele descobriu o maior e mais ativo vulcão ativo da Antártida - Erebus, colocou no mapa o mar e a ilha, mais tarde em homenagem a ele, e depois tentou ir ainda mais ao sul. Mas seu caminho estava bloqueado por uma gigantesca parede de gelo, da altura de um prédio de vinte andares, mergulhando verticalmente no mar.

"Lutar contra essa barreira é como tentar nadar pelos penhascos de Dover", escreveu Ross em seu diário.

Era a beira da maior plataforma de gelo da Antártida, que agora também leva o nome do bravo navegador inglês. A barreira de gelo que estava em seu caminho, o capitão batizou de Victoria Barrier, em homenagem à sua rainha. (Agora, no entanto, a história restaurou a justiça e nos mapas está listada como a Barreira de Gelo Ross.)

O Glaciar Ross preenche quase completamente toda a parte sul do Mar de Ross. De leste a oeste, estende-se por oitocentos quilômetros e cai nas profundezas da Antártida por quase mil. Em área, é igual à ilha de Madagascar e ultrapassa o território da Suécia, Espanha ou França. A espessura da placa de gelo triangular diminui gradualmente de sul para norte. Ao largo da costa da Antártida, tem mais de um quilômetro, e perto do oceano, onde sua borda externa rompe a barreira de gelo Ross, o gelo tem cerca de duzentos metros de espessura.

As plataformas de gelo são formadas onde os fluxos de gelo continentais descem da costa da Antártida para as baías do oceano. Ao mesmo tempo, eles continuam a se mover ao longo do fundo da plataforma continental - a plataforma - até uma profundidade de cerca de trezentos metros. Então a língua de gelo emerge, fundindo-se com as bordas glaciais vizinhas em uma única massa, e toda essa massa de gelo continua a se mover até preencher toda a baía.

Tendo ultrapassado seus limites, a geleira perde a proteção das margens, e as ondas que balançam o imenso campo de gelo começam a romper suas bordas. É assim que os icebergs de mesa são formados - as ilhas de gelo flutuantes da Antártida. Esses icebergs são muito maiores do que as montanhas de gelo que se desprendem das geleiras de Svalbard ou da Groenlândia. Às vezes, sua magnitude é simplesmente incrível. Por exemplo, no inverno de 2000, os marinheiros da Nova Zelândia notaram uma massa de gelo do tamanho da ilha da Jamaica ao sul de suas costas!

E o maior iceberg de mesa tinha uma área de mais de trinta mil quilômetros quadrados, ou seja, era maior que a Sicília. Essas ilhas de gelo geralmente se elevam de trinta a quarenta metros acima da água e chegam a duzentos metros ou mais de profundidade.

A plataforma de gelo Ross é alimentada por geleiras que descem as encostas das montanhas Queen Maud Land e a Cordilheira Transantártica. Esses poderosos sistemas montanhosos, elevando-se quatro quilômetros acima do nível do mar, dão origem a vários riachos glaciais que se fundem em um único campo de gelo na costa do Mar de Ross. Ele está se movendo lenta mas firmemente em direção ao mar aberto a uma velocidade de até um quilômetro por ano. À medida que você se move, o gelo derrete por baixo e as correntes frias do fundo se formam, direcionadas para o norte em direção ao oceano.

A borda externa da geleira, a mesma Ross Barrier, lembra muito remotamente os penhascos de giz de Dover, tão perto do coração dos marinheiros ingleses. É aqui que, sob a influência das tempestades, os duzentos metros de espessura das geleiras racham e as ilhas de gelo-iceberg se desprendem. Seu número na Antártida, comparado com as águas do Ártico, é enorme. Às vezes, até mil blocos de gelo flutuantes podem ser vistos do convés de um navio ao mesmo tempo.

No entanto, a formação de rachaduras e a separação de pedaços do campo de gelo são típicas apenas para a zona marginal da geleira. Em geral, não há rachaduras nas plataformas de gelo e é muito mais fácil se mover ao longo delas do que ao longo do gelo continental da Antártida. Não é por acaso que a maioria das expedições ao Pólo Sul começou no Mar de Ross.

Esta área também atraiu pesquisadores pelo fato de que todo um conjunto de pontos turísticos que merecem a atenção dos cientistas estão concentrados aqui, em particular, o vulcão ativo Erebus, cujos reflexos do fogo o transformaram em uma espécie de farol para todos que nadam na Mar de Ross. E nas proximidades, em Victoria Land, o Pólo Magnético Sul estava localizado até recentemente. Agora, sua localização mudou para o norte, e o ponto polar está no oceano, perto da costa da Antártida.

A descoberta e o estudo do pólo magnético no continente sul está associado ao nome do famoso explorador polar australiano Mawson, membro da expedição antártica inglesa de Shackleton. Ele estava lá enquanto Shackleton e três companheiros tentavam invadir o Pólo Sul. A tentativa do inglês não teve sucesso, e o pólo foi conquistado pelo povo apenas quatro anos depois, quando o norueguês Amundsen e o escocês Skotg o alcançaram. Mawson, na ausência do líder da expedição, não perdeu tempo e conseguiu, junto com outros dois pesquisadores, visitar um ponto que vinha atraindo cientistas desde a época de Ross há meio século. O mesmo Mawson com dois satélites foi o primeiro a conquistar o formidável vulcão Erebus, elevando-se quatro quilômetros acima do gelo eterno da Antártida.

Aconteceu em 1908. Os cientistas subiram ao topo da montanha que cospe fogo em três dias e examinaram todas as três crateras. O maior deles tinha trezentos metros de profundidade e oitocentos metros de diâmetro. No fundo dela, lava, fogo e fumaça escaparam de vários buracos, e havia um lago de lava líquida. Combinado com fortes geadas e ventos, isso fez com que estar no topo "não fosse a coisa mais confortável de se fazer", de acordo com Mawson.

Deve-se notar que o lago de lava de Erebus, que existe hoje, é o fenômeno mais raro no mundo dos vulcões. Além do gigante antártico, lagos de lava líquida de longa duração são observados apenas na cratera do vulcão Kilauea nas ilhas havaianas e na cratera Nyi Ragongo na África. No entanto, o lago de fogo entre as neves e gelos eternos causa, sem dúvida, uma impressão mais forte.

Há trabalho suficiente no Mar de Ross não apenas para geólogos e magnetologistas. Os biólogos também consideram esta área uma das mais interessantes da Antártida. Apesar do clima rigoroso, a borda da plataforma de gelo está repleta de vida. Correntes frias que transportam água rica em oxigênio promovem o desenvolvimento de microorganismos marinhos e algas, que por sua vez atraem numerosos cardumes de minúsculos camarões e uma variedade de peixes. As baleias de barbatana nadam no Mar de Ross para o camarão. E os peixes são um alimento desejável para focas e aves marinhas. A propósito, foi Ross quem uma vez descobriu aqui uma nova quarta espécie de focas antárticas. É chamado de selo de Ross.

No entanto, as aves superam em muito as baleias e pinípedes. Dezenas de milhares de gaivotas, petréis, andorinhas e skuas nidificam nas rochas perto das bordas da barreira de gelo. Estes últimos costumam voar para o interior do continente. Os invernantes americanos os observavam mesmo no Pólo Sul.

Mas os habitantes mais numerosos da Antártida são, obviamente, os pinguins. A população de suas colônias atinge várias centenas de milhares de aves. Existem vários tipos de pinguins, além de focas: pinguins pequenos que o inferno comeu, os maiores - reais e os maiores - imperadores. Particularmente interessantes são os pinguins imperadores que vivem em apenas dois lugares na Antártida. Essas grandes aves às vezes pesam até oitenta quilos e têm uma força tremenda. Houve um caso em que cinco marinheiros não conseguiram manter um desses "imperadores".

A pinguim fêmea põe o único ovo diretamente no gelo, após o que o pai da família cuida dele. Ele põe o ovo em suas patas e o cobre com uma dobra de gordura pendurada na parte inferior de seu corpo. Depois disso, o macho não se move por três meses e não come, eclodindo a prole, e a fêmea recupera sua força durante esse período, pescando em águas costeiras. Em seguida, os pais trocam de papéis.

Os pinguins se adaptaram perfeitamente à vida nas duras condições da região do Mar de Ross, onde têm apenas um inimigo perigoso - a foca-leopardo. Mas essas focas predadoras são relativamente poucas nas águas antárticas, e as colônias de pinguins prosperam apesar do clima severo da Antártida.

A curiosidade e a disposição amigável dessas aves incomuns alegram muito a vida dos exploradores polares no continente gelado. A curiosidade dos pinguins não tem limites. Basta, por exemplo, ligar um gravador, enquanto uma dúzia de "amantes de música" emplumados se reúne em torno de uma pessoa para ouvir música.

Ao mesmo tempo, a Barreira de Gelo Ross não permitia que veleiros passassem para o sul, e mesmo agora sua parede é "muito dura" mesmo para quebra-gelos modernos. Mas, por outro lado, foi a partir daqui, da Baía das Baleias (o único local da barreira onde a sua altura desce para sete metros), que Amudsen iniciou a sua marcha vitoriosa até ao Pólo. Expedições dos famosos exploradores polares Shackleton, Mawson, Charcot, Drygalsky e outros visitaram aqui em seu tempo. E agora a estação polar americana McMurdo está trabalhando aqui.

E se falamos da área mais estudada da Antártida, o continente mais meridional, então, sem dúvida, esta é a área do Mar de Ross - um enorme corpo de água que se estende quase até o pólo, coberto com uma concha branca de a maior geleira da Terra - a plataforma de gelo Ross.

Autor: B. Wagner

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Para controlar o sistema, os pesquisadores usaram a ponta de um microscópio de tunelamento de varredura, que, ao interagir com um átomo, reverteu seu momento orbital sem excitação dos estados de spin. Sob tais condições, o átomo tem dois graus de liberdade associados a um campo magnético, que no futuro pode ser usado para criar sistemas de armazenamento de informação particularmente espaçosos com uma densidade de gravação de dois bits por átomo.

Reduzir o tamanho de um único bit à escala de um átomo tornaria possível encaixar grandes quantidades de dados em mídias extremamente pequenas. Potencialmente, tais sistemas podem ser criados usando spins de átomos individuais controlados por um campo magnético S - somas vetoriais de seus próprios momentos angulares de partículas elementares incluídas em sua composição. São os estados de spin que são escolhidos como bits em tais sistemas, porque o momento orbital de cada átomo L (seu momento angular como um todo) em amostras reais é suprimido devido à combinação da interação spin-órbita e do campo cristalino.

Mas mesmo no caso em que L de um átomo em tal sistema não é igual a zero, a interação spin-órbita leva ao acoplamento de L e S em uma superposição, na qual apenas o momento angular total do sistema L + S é preservado, e excitações independentes de L e S são impossíveis. Para armazenar informações no estado orbital de um átomo, por sua vez, você precisa ser capaz de armazenar L e controlá-lo sem afetar os estados de spin. Então os estados de spin e orbital podem desempenhar o papel de zeros e uns, e o próprio átomo poderia atuar como um portador de informação na quantidade de dois bits, cada um dos quais correspondendo a um grau de liberdade do sistema (um bit por spin e momento orbital).

Esse sistema de um átomo, no qual é possível excitar independentemente estados de rotação e orbitais, foi criado por Rasa Rejali, da Universidade de Tecnologia de Delft. Para fazer isso, o físico e seus colegas colocaram um único átomo de ferro sobre um átomo de nitrogênio magneticamente neutro em um substrato de Cu2N, obtendo assim um sistema com momento orbital e spin praticamente livres. A agulha de um microscópio eletrônico de varredura permitiu que os físicos estudassem o átomo e o manipulassem.

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