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南極冰下800米!科學家發現「異星世界」,或改變對地外生命看法


偉之解說地球上最寒冷、最神秘的地方非南極大陸莫屬,雖說前段時間人們在南極地區檢測到了歷史最高溫足有20攝氏度,但這只是南極邊緣局部地區,在整個南極大陸全年的平均氣溫還是在零下70攝氏度左右,環境依舊十分惡劣。如此低溫也是南極大陸數十億年被冰雪覆蓋的主要原因。整個南極大陸的面積能達到1400萬平方公里,而...

- 2020年3月23日
- 偉之解說

偉之解說

地球上最寒冷、最神秘的地方非南極大陸莫屬,雖說前段時間人們在南極地區檢測到了歷史最高溫足有20攝氏度,但這只是南極邊緣局部地區,在整個南極大陸全年的平均氣溫還是在零下70攝氏度左右,環境依舊十分惡劣。如此低溫也是南極大陸數十億年被冰雪覆蓋的主要原因。

整個南極大陸的面積能達到1400萬平方公里,而裸漏在地面的岩石、島嶼面積還不到南極總面積的7%,不過隨著未來全球氣溫的逐漸升高,會有更多的冰層融化,也會露出更多的以前從未見過的島嶼或岩體。

從高空俯瞰整個南極,南極的中部高高隆起,西周向下傾斜,形似一個反扣過來的大鐵鍋一樣,所以南極上厚厚的冰層被人們稱為冰蓋或冰帽。地球像是戴了一頂銀色的帽子一樣。這頂帽子地球戴了有數億年的時間,可以說自從形成地球到冷卻開始,南極冰蓋也就開始慢慢的沉積形成。現在最厚的地方達到了4800米,平均厚度能達到2000米。

這樣一個常年被冰雪覆蓋的地方,它下面有什麼?也就成為人們迫切想知道的答案。而且這個被冰層一直覆蓋的地方,跟一個星球特別相像,那就是木星的衛星:木衛二(歐羅巴),科學家認為在這顆衛星上覆蓋著一層厚厚的冰層,但是是冰層下卻有著液態水的海洋,熱量來源於木星對其衛星的潮汐引力。科學家想知道這個液態水的海洋下到底有沒有生命?我們去探索這顆衛星、並在其冰層上打鑽孔,十分的耗時、耗力並且花費巨大。但是南極的冰蓋就給了我們一個研究異星生命最佳的場所。

誰能說出南極洲厚厚的冰層下究竟隱藏著什麼?冰層覆蓋了南極大陸98%的面積,是地球上最大的一塊冰。在這片神秘的大陸上,幾乎任何東西都可以埋在冰層下。所以在研究人員調查南極洲時,總是會得到一些意想不到的發現。

為了了解這個世界上最極端的環境下是否存在生命,科學家們從一個800米冰層下的南極湖泊獲取了水樣。這是一項非常艱巨的任務,需要數月時間的鑽探。

地球上一半以上的淡水都在南極洲。雖然大部分的水都凍結在冰層中,但是在冰層的下方存在液態水,而且水體會互相流動。通過了解水的運動,以及溶解在其中的溶質,我們就可以知道這些水中是否存在支持生命存在的有機物質,以及是否有因為生命活動遺留下的化學物質。

我們知道,生命可以在最極端的環境中茁壯成長,但它能在冰層下存活更長的時間嗎?

冰層下,一個黑暗、寒冷的外星世界

雖然冰下湖泊沒有陽光照射,溫度常年在零度以下,但是由於來自地心的熱量已經冰層上方的巨大壓力,所以水在零度以下並不會結冰,這一點和太空中很多冰冷的外星世界一摸一樣。

有機碳是微生物的重要食物來源,科學家發現在冰層下的湖泊中,有機碳的濃度相對較高,當攝像機從冰下湖的鑽孔中下降時,發現冰下湖暗黑寒冷,湖底充滿了鬆軟的沉積物,並布滿了充滿氣泡的冰。南極洲冰層下的生物大多是微生物,它們顯示出了生命的跡象,因為從水質中我們檢測到了有機碳和其他生活、食用、排泄和死亡的化學副產品。根據研究小組的計算,該地區冰下湖泊中的有機碳比游微生物生存所需的多5400%。

因此研究南極洲冰層下的極端環境可以讓我們了解地外生命可能是什麼樣的,或者地球生命如何在類似的條件下生存。研究人員維克斯·梅傑斯說:冰下有水,而且有生命,這樣一個簡化的生態系統,可以告訴我們在宇宙中的其他冰凍星球上是否有生命的答案。

我們知道水這種物質是由簡單的氫原子和兩個氧原子構成的,這兩種元素在宇宙中的含量非常高,一個是宇宙中最豐富的元素,一個是宇宙中第三豐富的元素,因此水這種化學分子在宇宙中大量存在,但是關於地外生命我們一直在尋找表面有液態水的星球。南極洲的發現告訴我們,以前關於關於歐羅巴冰層下可能存在簡單生命的想法很可能是正確的。

最重要的是,在宇宙中類似於冰下液態水的世界更為常見,也就是說宇宙中很可能比我們想像的更容易滿足生命誕生的條件。因此南極州的發現讓我們洞悉了系外行星的環境,同時也揭示了地球上還蘊藏著非常多的秘密。

而且科學家也在南極洲腹地很深的冰層下發現了細菌繁衍和生存的證據,有一種的放線菌的菌種在南極的冰層下存在了至少50萬年。因此生命的存在並不像我們以前想像的那麼嚴苛,很多細菌可以在非常的極端的環境下存在。所以南極洲也是一個讓我們重新認識生命的地方。

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