冰中受预熔化控制的活性物质

自驱动粒子可因一系列体相与表面相互作用而经历复杂动力学。当一粒粒子嵌入宿主固体且靠近其体相熔化温度时，后者可在前者表面熔化，此过程称为界面预熔化。熔膜厚度取决于温度、杂质、材料性质与几何形状。温度梯度伴随热分子压力梯度，驱动界面液体从高温流向低温，从而驱动粒子从低温移向高温，此过程称为热再凝固。当宿主材料为冰且嵌入粒子为生物实体时，便形成一种特别新颖的活性物质，它涉及从具有地球与地外生物学意义的极端微生物到地球冰冻圈生态动力学等广泛问题之间的相互作用。在所有此类情形中，基本重要的是生物活动与热再凝固在控制生物粒子重新分布中的联合影响。因此，我们将这类再凝固现象重新纳入活性Ornstein-Uhlenbeck动力学的随机框架，并作出与生物和地球物理中此类及相关问题有关的预测。我们考察了热再凝固如何在冰芯定年背景下影响古气候研究，发现活性通过增强有效扩散系数来影响热再凝固期间的粒子动力学。因此，准确断代依赖于对两种效应的定量处理。