气候变化对地球产生了有害影响,从大气到冰盖,从藻类到大象,无所不及。但即使是来自太空的岩石也无法幸免于与天气变暖相关的剧变。
陨石是其他世界的碎片,它们在呼啸穿过地球大气层后幸存下来,最终变成暗淡、烧焦的黑色岩石。几十年来,行星科学家一直利用陨石来更好地了解它们来自的遥远地方,而南极洲一直是特别有价值的来源,提供了迄今为止收集到的陨石的 60% 以上。但根据 4 月 8 日发表在《自然·气候变化》杂志上的研究,这种馈赠可能正在消失。在研究中,科学家估计,我们已经以快于收集速度的速度失去南极陨石,并且随着地球持续变暖,损失速度将会加快,岩石将沉入冰盖深处,超出科学家的探测范围。
尽管科学家迄今已收集到约 80,000 颗陨石,但无法预知哪些陨石会揭示新的信息。“通常,每个季度带回的一些陨石都是我们从未见过的,”位于华盛顿特区国家自然历史博物馆的南极陨石收藏馆的地质学家和馆长卡里·科里根说,她对这篇新论文进行了同行评审,但没有直接参与这项研究。“每一块陨石都像是拼图游戏中的一块,帮助我们了解整个太阳系是如何形成的。”
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保未来能够继续报道关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
这些太阳系碎屑会落在地球上的任何地方,但大多数陨石都会丢失——它们坠入海洋或立即与地球岩石融为一体。相比之下,在南极洲,深色的太空岩石在荒凉的地形中显得格外突出。此外,冰川在大陆上缓慢流动,将太空岩石集中在特定的区域,这些区域已成为科学家的宝库。
“陨石可以落在冰盖上的任何地方,”布鲁塞尔自由大学 (ULB) 冰川学博士候选人兼新研究的合著者维罗妮卡·托勒纳尔说。“它们嵌入冰中,并随着冰川一起流动,但是当存在障碍物时,冰流会被重定向到地表。” 这种现象对科学家很有用,因为它将太空岩石集中在特定的位置。在大陆的某些区域,凛冽的寒风从上方侵蚀冰层,露出冰层中的陨石和其他物质,这些岩石可以在那里存在数千年。科学家将这些地点称为“蓝冰”,因为它们的颜色是蓝色的。这两个过程使陨石的搜寻变得容易;即便如此,科学家们估计还有数十万颗太空岩石仍在南极洲的冰层中等待被发现。
但随着世界变暖,这些南极陨石的动态正在发生变化。就像晴天下的黑色 T 恤一样,南极洲表面的陨石会吸收热量,然后将热量辐射到周围的冰层中。当气温足够低时,额外的热量不会产生太大影响——但随着气候变化导致极地变暖,陨石带来的额外几度热量将更频繁地足以融化周围和下方的冰,将岩石送入冰盖深处,超出科学家的探测范围。
“通常,一旦[陨石]被带到地表,它就需要努力留在地表,”研究合著者、布鲁塞尔自由大学 (VLB) 和苏黎世联邦理工学院 (ETH Zurich) 的冰川学家哈里·泽科拉里说。“我们看到,在零下 10 摄氏度 [华氏 14 度] 左右存在一个神奇的阈值。” 当温度低于该温度时,冰层可以存留;任何更高的温度都会导致陨石开始消失——即使在今天也是如此。“我们每年发现大约 1,000 颗陨石,但我们失去的数量是发现数量的五倍,”泽科拉里说。
托勒纳尔、泽科拉里及其同事使用机器学习来识别南极洲剩余的陨石宝藏可能位于何处,然后预测不同的变暖情景将如何影响每个地点。
他们的分析表明,到 2050 年,南极洲约四分之一的陨石将丢失,而在最糟糕的变暖预测下,到 2100 年,高达四分之三的陨石将无法触及。泽科拉里说,总体而言,平均气温每升高十分之一摄氏度,就会有 1% 或 2% 的陨石消失。科里根指出,从历史上看,南极洲内部的降雪量并不大,但气候变化导致降雪量增加,这也会掩盖陨石,进一步减少科学家可以收集的样本量,超出分析结果的预测。
陨石的丢失对试图了解太阳系的科学家产生了实际影响。科里根说,前往南极洲的考察具有挑战性,但不如将宇航员送往月球或将机器人航天器送去捕捉小行星碎片那么具有挑战性。“这有点像穷人的样本返回任务,尽管它仍然需要花钱。”