沃斯托克湖即将被突破,已与世隔绝两千万年

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


显示沃斯托克湖在南极大陆位置的卫星合成图(美国国家航空航天局)

在南极洲中部东部冰盖表面以下两英里半的地方,有一个水体,长160英里,宽30英里,被称为沃斯托克湖,以其上方的沃斯托克研究站命名,该研究站由前苏联于1957年建造,现在由俄罗斯运营。

即使以南极洲的标准来看,这里也是一个严酷的地方,它以保持地球上测得的最低温度记录而闻名,令人精神和身体麻木的-129华氏度或-89摄氏度。在这种环境下进行任何机械或科学工作都是一项巨大的挑战。


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在过去的14年中,从这个地点逐渐向下钻入古代冰层。每个短暂的夏季都允许取得更多进展。早在1950年代和60年代,就有迹象表明可能存在巨大的地表下水体。地面穿透雷达后来证实了这些推测——沃斯托克湖拥有1300立方英里的液态水,被揭示位于冰层下方约2.5英里处(尽管仅比行星海平面低500米)。

沃斯托克湖的雷达图像(卫星图像,美国国家航空航天局)

很快就清楚地认识到,这是一个与地球表面隔绝的环境,尽管湖中的水本身可能会被南极洲深层冰动力学缓慢地替换掉,但这个过程可能需要超过10,000年的时间。水压密封也可能使湖泊真正隔离了数百万年。

那么沃斯托克湖中正在发生什么?我们不知道。沃斯托克湖没有光照,但可能充满了超饱和的氧气和其他气体,长期以来一直被推测是极端微生物生命(以及谁知道还有什么)独特生态系统的潜在栖息地嗜冷菌。尽管污染这个可能是原始而脆弱的环境的风险显而易见,但俄罗斯科学家在十多年后,现在已经钻探到湖泊的顶部(例如,参见这篇BBC新闻报道,以及这篇《自然》杂志的报道)。现在将通过降低钻井设备的压力(并希望将所有讨厌的煤油润滑剂和防冻剂从系统中清除出去)来提取水样,然后进行全面的生物和化学分析。

这非常令人兴奋,同时也非常令人担忧,因为我们将又一次搞砸了一个不可替代的生态系统。正如我在我的上一篇文章中写到的,行星的前向污染可能就在我们(冰冻的)眼皮底下发生。然而,如果我们幸运的话,我们从沃斯托克湖这个失落的世界中学到的东西可能会为我们提供科学动力,让我们前往太阳系其他地方存在的非凡的地下海洋,从木星的卫星木卫二和木卫三,到遥远的土卫二喷射间歇泉的谜团。今天在沃斯托克站发生的事情可能标志着我们在宇宙中寻找生命的下一个篇章的开始。

此外,附上一个极好的湖泊及其周围环境垂直/水平结构图。

 

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