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繁盛在南极冰盖之下,地下世界

文章作者:新葡萄京娱乐场8522 上传时间:2019-09-02

南极800米深的冰层下隐藏“地下世界”,发现的东西令人不寒而栗!

南极800米冰层下,隐藏着意想不到的生命,另外一个世界?

意大利航天局一研究团队发表报告称 发现火星上存在液态水湖

新葡萄京娱乐场8522 1科学家正在分析从南极冰盖之下的惠兰斯湖中取回的水样。这些水中生存着大量的微生物。图片来源:《发现》杂志

南极被称为第七大陆,是最后一个被发现的大陆,也是唯一一个没有人定居的陆地。整个南极大陆都被巨大的冰雪覆盖。虽然南极的探索和科研行为已经持续了一百多年,但目前人类对南极的了解还是冰山一角。

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不久前,意大利航天局领衔的一个研究团队在《科学》杂志上发表报告称,他们发现火星南极冰盖表面下约1.5千米处存在一个液态水湖。这一发现在国际上尚属首次,有望为未来火星探索添加新内容,并引发火星是否存在生命的新探讨。

(艾麦乐/译)在大多数人的印象里,南极是一片冰封的、几乎没有生命的荒漠。这个观念需要逆转一下了。科学家首次在南极冰盖下一个湖泊的湖水里,发现了一个繁盛的微生物生态系统。这一发现8月21日被发表在《自然》杂志上。

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地球上很多地方还是没有被开发,对人类来说还是个未知数,但是不要说它们就是表面上看到的那样,可能是存在一个另外的世界!

报告称,由来自意大利航天局、意大利国家天体物理研究所、意大利国家科研委员会以及3所意大利大学的30多名研究人员组成的团队分析了欧洲航天局“火星快车”探测器上的雷达设备在2012年5月到2015年12月间的观测数据,发现火星南极冰盖地区的雷达信号出现明显异常,形态与地球南极冰川下的液态水湖相似,这说明火星上可能有稳定的液态水存在。

美国蒙大拿州立大学的约翰·普里斯库(John Priscu)说:“我们的发现证明,水是宜居的空间,哪怕它处在零度以下,哪怕那里没有任何阳光。”他合作领导的一个美国研究团队,钻入了位于西南极冰盖(west Antarctic ice sheet)以下800米处的惠兰斯湖(Lake Whillans)。

但是南极的神秘面纱正在慢慢浮出水面,美国国家航天局的卫星探测显示,南极西侧有几条巨大的痕迹,这可能意味着那里有新的冰下运动。

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美国航天局喷气推进实验室研究员杰弗里·普劳特表示,虽然这一发现令人振奋,但是就像所有在火星上寻找水的项目一样,它还需要更多的证据给予支持。

新葡萄京娱乐场8522,对于天体生物学家来说,这一发现是个好消息。他们希望能够在太阳系的其他地方发现生命,比如木卫二欧罗巴(Europa)冰封地表之下的海洋中,或者火星两极冰盖以下的湿地里。

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南极是个无人区,这里的环境不适宜人类生存, 是地球上最后一个被发现、没有人员定居的大陆。整个南极大陆被一个巨大的冰盖所覆盖,科考对这里进行了百年的研究和探索,但是对它的了解还是没有多大的进展。

可能不一样的液态水

南极冰盖之下藏有大约400个湖泊,许多都通过排水盆地相连通。普里斯库称之为“这颗行星上最大的湿地”。

最新的雷达扫描图像显示,南极的西部有一个隐藏的地下世界。这里的冰盖只是一种肤浅的现象。在数百米深的冰盖下,有一个隐藏的湖泊。

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科学家一直将稳定的液态水源视为生命存在的关键条件,例如地下湖或含水土层,而非只是微量的水、水汽或冰。

惠兰斯湖就是这样一个冰下湖泊。随着湖中填满来自内陆的湖水,上方的冰盖也会向上鼓起。每隔大约3年,内部积聚的压力就会过大,把湖水压入南大洋(Southern Ocean),就像燃油从汽车的油箱中被虹吸出来一样。

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近年来是动用了航天技术和卫星扫描,在南极的西部出现了数条巨大的痕迹,科学家认定冰下有活动,这是什么在控制?却没有人知道,

该研究负责人、意大利国家天体物理研究所研究员罗伯托·奥罗塞表示,在火星寻找生命,这个液态水湖是一个可能性非常大的地方,虽然现在还不能确定这里是否有生命存在。美国航天局首席科学家吉姆·格林也表示,火星上有液态水,令人有理由相信火星可能具备支持生命存在的条件。

2013年1月,普里斯库的团队用热水在冰盖上融穿出了一个直径60厘米的圆孔,探入了惠兰斯湖。这些热水都用滤纸、加热、紫外线和双氧水等手段进行过消毒。这应该可以消除如下的质疑,即他们找到的微生物是来源于地表的污染。

湖的名字叫作Whillans湖,第一次被发现是在2007年,该湖泊将近20平方英里的面积,如果不是卫星扫描,几乎就发现不了它。当Whillans湖于2007年被发现时,NASA的科学家们非常震惊。由于它的深度超过800米,它是一个名副其实的隐藏湖泊。

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然而,火星南极冰盖地区的温度约为零下68摄氏度,远低于冰点,为什么地下的水还能保持液态?奥罗塞解释说,水中可能溶有镁、钙、钠等火星岩石中的金属盐,这些金属盐像防冻剂一样,加上冰盖带来的压力,使这个湖泊在冰点下保持了液态。

这样的质疑之声,东南极洲沃斯托克湖(Lake Vostok)中发现生命的报道发表之后就一直持续不断。2012年,一个俄罗斯团队从沃斯托克湖中采集了样本,但是他们用来融出钻孔的液体是未经消毒的煤油。

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2007年在深达数百米的冰盖下方,竟然有一个隐藏的湖泊存在,其深度达到800米以上,Whillans湖成了科学家的重大发现,也令专家很是兴奋。

澳大利亚斯威本科技大学副教授艾伦·达菲表示,这个液态水湖不会是人们想要跳进去游泳的那种湖。它里面的水可能是混合了高氯酸盐的浓盐水。他还认为,整个火星地下都可能有类似的液态水湖。

无论如何,惠兰斯湖的样本中发现的微生物数量之巨,已经不可能用区区污染来完全解释了。“我们观察到的细胞密度之大,令我们都大吃了一惊。”普里斯库的同事、美国路易斯安娜州立大学的布伦特·克里斯特纳(Brent Christner)说,“这跟你在地表上营养贫瘠的湖泊或者开放海域里看到的情况极其相似。”

从图中我们可以看到Whillans湖的方位,由美国国家科学基金会资助的项目还绘制了南极冰层下面的系统分布图。图中的蓝线是浅层地表水系统,虽然表面是冰冻世界,但冰盖下面是另一个场景。冰的大部分熔化部分通过这些通道进入海洋,但Whillans湖的位置在内陆,不仅很深,更重要的是,NASA刚刚才发现没几年。

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在地球上,海水的平均盐度大约为35‰,它在零下2摄氏度时就会结冰。南极洲的麦克默多湾也存在盐度达到200‰的盐水湖,那里的水在零下13摄氏度时还能保持液态。

这个研究团队发现了差不多4000种单细胞生物,其中绝大部分似乎以湖底的沉积物为食。这些沉积物是在这一地区上一次没能被冰覆盖并处在海洋底部时沉积下来的,距今至少有12万年以上的历史。

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在2013年科学家在数百米的冰层处打了一个洞, 在探测仪发回的数值知道,这里隐藏着一些令人意想不到的生命,它们不需要光照、空气,就可以生存,我们人类还只知道一点点,也许下面已经是另一番生机勃勃的世界!

火星探索添新料

其中的许多微生物将氨转化为亚硝酸盐。最常见的一种微生物,占到所发现DNA序列的13%,以亚硝酸盐为食,将它转化为硝酸盐。其他微生物似乎以甲烷为食。

Whillans湖的发现激发了地球物理界的兴趣,但更令人兴奋的是天体生物学家,为什么呢,因为2013年科学家在数百米的冰上钻了一个洞,将探测器潜入湖中采取样本。结果,沉积物样品令人震惊!虽然湖下与外界隔绝并且没有光线,但却隐藏着一些意想不到的生命。

目前研究人员钻探了地球两极冰盖下的湖泊并提取水样以寻找微生物的存在。澳大利亚新南威尔士大学天体生物学家布兰登·伯恩斯评论说,有证据表明地球两极冰盖下存在微生物,但火星是否同样如此还有待证明,这一发现为太空探索开辟了新空间。

惠兰斯湖不一定能代表其他的冰下湖源。举例来说,沃斯托克湖就被人们认为至少已经跟其他湖泊完全隔绝了1500万年。这意味着,有可能在那里生存的任何微生物,都必须以湖底基岩跟周围的冰摩擦时释放出来的化学物质为食。英国伦敦帝国学院的马丁·西格特(Martin Siegert)说:“我们所知的,只是地图上的一个点。我们需要了解更多。”

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除了火星,目前已知木星卫星木卫二的表面覆盖着一层厚厚的冰,被认为是太阳系内除地球外最适合生命存在的地方。美国计划在未来几年发射木卫二探测器,期望接近木卫二,分析其表面成分并测量冰层厚度。

普里斯库说:“我们必须去那些湖里采集样本。”不过,更靠近南极洲中部的那些湖泊会很难探入,又不能用融孔的液体污染它们,那里的环境会更加严酷。2012年,西格特带领一个团队尝试使用煮沸冰水的方式,想要打通3千米厚的冰层探入埃尔斯沃思湖(Lake Ellsworth),最终以失败而告终。他希望未来几年内能够再尝试一次。

不要小看打个数百米的冰洞进行采样,钻洞需要花费大量的时间和人力。取样容器还要严格消毒,如果将陆地上的微生物混入,那么就搞不清楚了。天体生物学家认为,这一发现表明其他行星和卫星也可能在类似环境中存在生命。他们不需要光线或空气也可以生存。

包括美国在内的多个国家对火星感兴趣。去年12月,美国宣布将重返月球并最终前往火星。目前计划的火星探索并不包括钻冰取样任务,但这个最新发现可能会使未来探索这个星球的方式更加多样化。

去我们太阳系中其他天体的冰层之下探索,将是一项更加艰巨的挑战。不过,在南极冰盖下发现一个繁盛的生态系统,这本身就大大助长了地球以外可能存在生命这个想法。美国航空航天局(NASA)艾姆斯研究中心的爱德华·古里什(Edward Goolish)说:“我相信,在我们太阳系中的其他地方发现生命,意义将会极其深远。”(编辑:Steed)

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胡丹丹

编译来源 《新科学家》Life thrives under Antarctica

这一发现表明地球上几乎没有一个区域是生命的禁区。这是否也表明外星生命也是如此?这是我们所知道的生存方式。如果是其他形式的生存,那就更难以理解了。似乎不可能存在生命星球,它可能已经是另一个充满活力的世界。

胡丹丹

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