当海面气温过低,海水开始结冰时,由于盐分析出,导致冰块周围的海水盐度增加。这些高盐度的海水,一方面冰点更低,另一方面密度更大,在冰块周围温度降到普通海水的冰点以下时仍不结冰,又因为密度大的关系不断下沉,使下方的海水温度降到冰点以下,从而凝固。这一过程不断发生,从而形成了快速向下生长的冰柱。

冰柱沉入海底的录像由《冰冻星球》摄制组拍摄,采用定时自动间隔拍摄技术,将在英国广播公司第一台播出。这个"死亡冰柱"在沉入海底过程中迅速增大,景象令摄制组感到吃惊。由于密度远高于海水,盐水迅速下沉,周围的海水遇到盐水后快速冻结,此时的冰柱更像是一个海绵,而不是普通的冰。在盐水进入南极洲的海洋后,这种现象经常出现。在南极洲罗斯群岛的小剃刀背岛海域,英国广播公司的摄影师休-米勒和道哥-安德森拍摄了这段录像,当时的水下温度只有零下2摄氏度。米勒表示下沉的冰柱在他们的眼前迅速增大。
海星被冻住
他在接受英国广播公司自然频道采访时说:"我们是在与时间赛跑,因为没有人知道形成速度到底有多快。一周前,我们目睹了冰柱在我们眼前迅速增大的景象,整个过程持续了五六个小时。这种拍摄难度很大,我们的拍摄装备很重,必须安放在海床上。"早在上世纪60年代,科学家就发现了"死亡冰柱",但拍摄这种冰柱沉入海底的景象还是第一次。
《死亡冰柱:反向化学花园实例(Brinicles As A Case Of Inverse Chemical Gardens)》报告上称:"在地球以外的地方,死亡冰柱的形成机制对表面覆盖一层冰的行星和卫星可能也是至关重要的。"当不断下沉的盐水温度很低时,就会导致它周围的海水迅速冻结成冰,形成海洋钟乳石。BBC电影摄制组首次记录了南极洲的这一自然现象。《冰冻星球》中的一段显示,当死亡冰柱延伸到海床上后,它迅速冻死了海胆和海星。摄制组采用延时技术进行拍摄(延时摄影),但是他们称,死亡冰柱的增长速度很快,他们甚至能够看到冰柱向前移动。

由于盐水的密度比海水更大,因此会向海床方向下沉。当海水被冻结成死亡冰柱时,它看起来更像海绵,而不是通常意义的冰。科学家在这份报告中称,可以把死亡冰柱的影响比喻成是一个"化学花园"。经常在教室进行的试验,通过把固体金属盐添加到硅酸钠水溶液里,导致晶体如植物生长般快速析出。布鲁诺-埃斯克里巴诺及其同事写道,海冰脱盐的过程产生的净化效果支持了"我的行星或宇宙中的其他地方的生命起源于寒冷环境"的理论。