浮石粉 你见过可以浮在水上的石头吗

作者|镜子
石头入水下沉是常识,但下面要介绍的石头不是“普通石头”。

资料来源:gfycat
当你看到浮石时,你可以立即理解它为什么漂浮在水面上。它看起来像石化的海绵宝宝。
浮石中的孔隙占总体积的64%到85%,也就是说里面充满了空气体,以二氧化硅为主的矿物只占很小一部分。

浮石筏上的大量浮石|来源:艾曼·马斯里
浮石筏上满是大大小小、密密麻麻的浮石,散发着硫磺的气味,一路向澳大利亚移动。科学家认为,它将为日渐衰落的大堡礁带来新的活力。
浮石将在海上行驶很长的距离。1979年,汤加附近海底火山喷发形成的巨大浮石筏,一路漂流到数百公里外的斐济。喀拉喀托火山爆发形成的浮石在印度洋漂流了20年。这些漂浮的石头有时会威胁过往的船只。
但是浮石不会永远游走,最终会沉入海底或者被送上岸。

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这是因为浮石的孔隙结构不是完全封闭的,而是部分与外界相通的。随着气体的逐渐流失和水的入侵,浮石最终会结束它的漂浮生命。
【浮石粉 你见过可以浮在水上的石头吗】但让科学家困惑的是,即使一块海绵完全浸湿,它也会下沉,大海是汹涌的。浮石为什么能浮好几年?
伯克利实验室的科学家利用同步加速器发射的X射线扫描浮石并构建3D模型,结果却发现了其中的奥秘。

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3个浮石样品中的大气泡和所有气泡|来源:Fauria,K.E .,Manga,m .,&Wei,z
他们发现浮石起伏的背后有一个玩水的游戏。浮石上密布着许多毛径较宽的微小孔隙,周围的水在毛细作用下沿孔隙渗透,将孔隙中无处逸出的气体包围,形成气泡。由于水的表面张力,这些气泡很难移动并被困在石头中。

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水进入浮石孔并包围气体形成气泡|来源:Fauria,K.E,Manga,m .,&Wei,z .
然而,随着液体的渗出,这些气体会逐渐扩散,最终沉入大海。科学家用渗流理论描述了这个过程,从而预测浮石会漂浮多久。
研究人员还在实验室发现了一个有趣的现象:一些浮石白天漂浮,晚上下沉。
也许这家伙要睡觉了?
这些石头晚上不想休息,因为他们累了,但因为他们“冷”。白天温度高时,浮石中的气泡膨胀,浮力更大;另一方面,夜间气温下降,气泡变小,水流进来,一些浮石撑不住了。

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加热后浮石气泡减少,渗水增加|来源:Fauria,K.E,Manga,m .,&Wei,z .
研究人员用高温直接加热浮石后,浮石不能完全漂浮。x射线扫描结果显示气泡更小,被水流占据。
浮石不仅具有特殊的物理性质,还蕴含着地质和生物演化的历史。水下火山的浮石是沉睡海底表面的秘密。浮石的多孔结构富含多种营养物质,为藻类、息肉等动植物创造了生存条件。这些生物和浮石一起游荡,被带到世界各地,在新的家园扎根。
浮石除了具有研究价值外,还应用于人类生活的各个领域。
浮石的多孔性适合研磨东西。最常见的是搓脚石,用来磨掉脚上厚厚的角质层。
浮石磨成粉末后还可以作为皮肤去角质剂。几千年前,古人没有现在这么丰富的洗漱用品。他们还用浮石去除头发、老茧和磨指甲。古罗马人还在牙膏中加入浮石粉作为抛光剂来抛光牙菌斑,但过度研磨也会伤害牙齿。

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