在世界的尽头，在寒冷的南极沙漠中，坐落着一个奇怪的池塘，只有几英寸深，但它非常咸，即使在零下58华氏度（零下50摄氏度）的温度下也能保持液态。
自1961年考察期间发现该池塘以来，池塘中异常重且纯净的盐的来源一直是一个地球化学谜团。科学家们普遍认为，唐胡安池塘——以考察队直升机飞行员的名字命名——是由深层地下水补给的，但2013年一篇广为宣传的论文表明，盐来自较浅的来源。
在9月15日发表在《地球与行星科学通讯》杂志上的新研究中，研究人员使用了池塘化学成分的计算机模型来反驳这一发现。
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由于该地区是火星最接近的陆地类似物之一，因此了解水如何在池塘和周围区域流动可能有助于科学家了解红色星球上类似特征的行为。[地球上最像火星的7个地方]
唐胡安池塘中的盐与洒在食物上的东西不同。相反，它是95%的氯化钙，这大大降低了水的冰点，有助于池塘即使在严酷的南极冬季也能保持液态。
华盛顿大学地球化学家、研究合著者乔纳森·托纳说，自然界很少产生如此纯净的水溶液。从化学的角度来看，“这有点像走进房间看到一头粉红色的大象，”他告诉《生命科学》。
托纳说，所有这些盐使水比从水龙头流出的水或拍打在海滩上的水更稠密和粘稠，使其具有稀糖浆的稠度。
池塘之所以如此咸（按重量计算约占40%），是由于两个因素的结合：位于麦克默多干燥谷的极端干燥环境中的高蒸发率，以及氯化钙比普通食盐（氯化钠）形成浓度更高的溶液的能力。
但是，盐的来源以及池塘为何具有如此高的化学纯度一直是长期存在的谜团。而且它们很难回答，因为该池塘被指定为保护区，以防止任何污染——因此对该区域的采样和研究存在限制。
2013年的研究使用延时摄影来监测池塘周围的水流。作者得出结论，周围土壤中的氯化钙在湿度达到峰值时会从大气中吸收水分——这一过程称为潮解。这种水在池塘附近斜坡上的深色泥土条纹中可见。作者认为，周期性的融雪然后将盐冲入池塘。[气候变化的摄影证据：冰川退缩的延时图像]
“但我们完全不同意”研究作者的结论，托纳说。“我认为他们真的没有考虑过去关于深层地下水源的证据。”
他和他的同事将盐的两种可能来源——深层地下水和2013年论文中描述的过程——与一个化学模型进行了比较，该模型比较了池塘水的成分与通过这两种不同来源蒸发而预计会产生的成分。
他们发现深层地下水源“完全匹配，准确得令人难以置信”，而较浅的来源“根本无法企及”，托纳说。
这项研究仍然没有解决深层地下水最终来自哪里的问题。托纳和他的同事认为，盐水渗入冻土，并以产生纯化的氯化钙羽流的方式与周围的矿物质相互作用（他们通过钻探到土壤中检测到了这种羽流），托纳说。但这个过程发生得比2013年的研究提出的要慢得多，从数千年到数万年不等。
2013年论文的作者之一、加州理工学院的行星科学家杰伊·迪克森认为，这项新研究并没有驳斥他自己的研究，因为它没有解决盐的最终来源问题。他认为每篇论文中描述的过程可能是相关的，尽管托纳不同意。
托纳说，这项新研究还表明，池塘正在不断地被冲刷出去，这表明它与一个广泛的地下水系统相连，该系统也在为山谷中的另一个富含氯化钙的湖泊供水，尽管纯度不如唐胡安池塘。他还认为，地表水痕可能是地下水系统的另一种表现。[观看南极洲惠兰斯冰下湖的图片]
了解该系统以及被含盐土壤吸收的地表水痕，可能有助于揭示更多关于火星表面类似特征的信息。然而，迪克森说，火星几乎不可能拥有广泛的地下水系统，因为它太冷了。
“如果他们是对的——它是一个深层地下水源——[那么]这种情况今天不会在火星上发生，”他告诉《生命科学》。
托纳将成为一个团队的成员，该团队将于12月探索唐胡安池塘周围地区并进行采样，以寻找更多关于盐的来源以及与更大的地下水系统潜在联系的证据。
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