В Йеллоустоне есть горячий источник с радужными кольцами, и эти кольца живые

С деревянного настила это похоже на рисунок ребёнка, который взял сразу все фломастеры из коробки: широкий тёмно-синий водоём, вокруг зелёное кольцо, потом жёлтое, потом пылающее оранжевое, которое длинными волнистыми полосами растекается по земле, и надо всем этим плывёт пар. Это Grand Prismatic Spring в бассейне гейзеров Мидуэй в Йеллоустонском национальном парке в США, самый большой горячий источник парка. Геолог, описавший его в отчёте 1871 года, написал, что назвал его призматическим за блестящую окраску.

Радуга, которая живая

Цвета по краю не краска и не просто минералы. Они живые. Служба национальных парков США объясняет, что кольца состоят из термофилов, теплолюбивых микробов, слишком мелких, чтобы разглядеть их поодиночке, но растущих в таком количестве, что получаются цветные маты. Какой выйдет цвет, зависит от тепла. Бесцветные и жёлтые виды растут в самой горячей воде, а оранжевые, коричневые и зелёные там, где прохладнее. Вода остывает, растекаясь от середины наружу, поэтому микробы сами раскладываются по полосам, почти как термометр, который можно прочитать издалека.

Самые яркие оранжевые цвета лежат в мелких протоках, которые уносят излишек воды. Физики из Университета штата Монтана, работавшие с коллегой из Германии, пишут, что глубина этих протоков обычно меньше 10 сантиметров, а температуру самого водоёма они указывают от 63 до 74 градусов Цельсия.

Почему середина синяя

С синим всё иначе. Та же группа приехала летом 2012 года с фотоаппаратами, ручными спектрометрами и тепловизорами, построила простую модель того, как солнечный свет проходит сквозь водоём, и в 2015 году опубликовала её в журнале Applied Optics. На мелководье вы видите свет, отражённый от мата на дне. На очень большой глубине дно почти не имеет значения. К глазу возвращается солнечный свет, рассеянный самой водой, а чистая вода сильнее всего рассеивает синий. Модель воспроизвела весь переход от жёлтого у края через зелёный к синему в центре с одним и тем же жёлтым матом, просто делая воду глубже.

• 370 футов самый большой диаметр, длиннее поля для американского футбола
• более 120 футов глубина, измеренная в начале 1990-х, цифра неточная
• 63–74 °C температура воды в водоёме
• < 10 см глубина протоков, где растут оранжевые маты

В чём люди часто ошибаются

Люди обычно думают, что все эти цвета дело химии, либо что синий это ещё один вид микробов или просто отражение неба. На самом деле в одном источнике цвет получается двумя разными способами: живые существа у края и физика глубокой чистой воды посередине. Исследование показало, что переход от жёлтого к зелёному и синему следует за глубиной, а не за температурой. С размерами тоже нужна осторожность, потому что надёжные источники расходятся. Служба национальных парков называет от 200 до 330 футов в поперечнике, примерно от 60 до 100 метров, и глубину более 121 фута. Геологическая служба США даёт самый большой диаметр 370 футов, около 113 метров. Физики работали с размерами 76 на 85 метров и глубиной 50 метров.

Как измерить почти кипящий водоём

У глубины своя история. В начале 1990-х годов, рассказывает Геологическая служба, геолог парка и лодочный мастер придумали крошечную лодку под названием Little Dipper, 8 футов в длину и 4 фута в ширину. Команды несколько раз выгребали на ней к почти кипящему центру. Опущенный там трос показал глубину более 120 футов, около 37 метров, хотя служба добавляет, что цифра неточная: трос мог сложиться по пути вниз.

Сегодня посетители остаются на настиле, и так лучше и для них, и для матов. В конце концов, местные жители поступают так же: каждый микроб здесь выбрал то расстояние от середины, которое подходит ему больше всего, и там и остался.