Giải mã bí ẩn loại đá có thể nổi được trong nhiều năm, thậm chí chìm xuống rồi lại nổi trở lại

Đá bọt, một loại đá được tạo thành từ mắc-ma phun trào từ núi lửa, có thể nổi trên mặt nước trong nhiều năm, thậm chí sau khi chìm xuống rồi vẫn có thể nổi trở lại. Gần đây, các nhà khoa học đã tìm ra được cơ chế giúp chúng có khả năng kỳ lạ này.

• Các nhà khoa học đã tìm ra nguồn gốc của những quả cầu ánh sáng bí ẩn tại Texas
• Giải mã thành công bí ẩn thác nước không đáy "nuốt sạch" mọi thứ ở Mỹ

Đá bọt nổi trên nước sau một vụ phun trào núi lửa.

Đá bọt có rất nhiều lỗ nhỏ li ti chứa đầy không khí và liên kết với nhau. Thông thường, điều này sẽ khiến đá bọt dễ chìm hơn bởi nếu nước chảy vào một trong những lỗ ở mặt ngoài, thì chúng sẽ nhanh chóng tràn vào những lỗ khác và khiến hòn đá chìm xuống. Nhưng thực tế có một số hòn đá bọt sau khi bị ngập nước và chìm xuống một thời gian lại nổi trở lại.

Cận cảnh đá bọt, loại đá có thể nổi trên mặt biển trong nhiều năm.

Để tìm hiểu nguyên nhân của hiện tượng kỳ lạ này, các nhà khoa học đã nhúng các hòn đá bọt qua nước, sau đó phủ bên ngoài chúng một lớp sáp. Cuối cùng, họ chụp X-quang hòn đá để xem sự phân bổ lượng nước và không khí chứa bên trong các lỗ nhỏ.

Cuối cùng bí mật về hòn đá không chìm dưới nước đã được giải mã. Đáp án là do sức căng bề mặt của nước bên trong hòn đá thông qua cơ chế bẫy không khí. Cụ thể, sức căng bề mặt của nước khiến lượng không khí trong các lỗ nhỏ không thoát ra được và bị "giam lỏng". Kích thước càng nhỏ, hiệu ứng căng bề mặt càng rõ rệt. Đây cũng là nguyên nhân khiến nhện nước di chuyển được 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.

Dải đá bọt trên mặt biển.

Kristen Fauria từ Đại học California-Berkeley tại Mỹ, tác giả nghiên cứu cho biết: "Rất nhiều bong bóng khí có kích thước nhỏ như những sợi tóc người quấn lại với nhau. Điều này khiến cho sức căng bề mặt có tác dụng rất lớn".

Sau một thời gian, không khí trong các lỗ nhỏ dần dần khuếch tán thoát ra bên ngoài khiến nước tràn vào trong và hòn đá chìm xuống. Nhưng khi thời tiết ấm lên, nhiệt độ gia tăng, lượng không khí còn lại bên trong giãn nở đẩy nước ra ngoài, và khiến các hòn đá lại nổi lên.

Những phát hiện này được kỳ vọng giải thích cơ chế các khối đá bọt khổng lồ được hình thành. Một số khối đá bọt khổng lồ có chiều ngang lên đến 1m được tạo ra trong các vụ phun trào núi lửa dưới nước, trong khi hầu hết các hòn đá khác có kích cỡ ngang bằng quả táo.