位於智利的阿塔卡瑪沙漠，它是世界上最乾旱的地方，要比死谷還要乾旱50倍。科學家們正在拼湊這片沙漠的起源，從火山爆發到宏偉的山峰，再到浩瀚的海洋，他們挖掘著線索，也給我們打開了一扇，了解這片沙漠如何形成的窗戶。地球是一顆藍色的星球，被海水所覆蓋。但是在智利北部的這片貧瘠的荒漠上，卻找不到一滴水。塔卡馬沙漠處於太平洋和沿岸火山帶中間，東邊靠近安第斯山脈。阿塔卡沙漠長達966公裡，非常的狹窄，平均寬度只有161公裡，它的面積和愛荷華州一樣大。
現在科學家的任務就是找到它的起源，調查開始於一個很平靜的小鎮，叫做基亞瓜鎮，這片稀有的綠洲，它唯一的生命線來自於一條小溪。基於安第斯山脈流過483公裡之後，那你是官方雨量測量地。因此地質學家來到了這裡，來探尋這片世界上最乾旱的地方到底有多乾燥？這是一個雨量器，它能夠測量每天的降雨量。在過去的15年，這裡的年平均降水量都小於一毫米。而且不是每年都如此，在這15年之中，只有三年下過雨。這裡每年的平均降雨量只有0.75毫米，根據阿塔卡瑪這片地區的降雨降雨量，要裝滿一個咖啡杯的水，需要用上100年。
那麼這片沙漠與其他地方的沙漠相比，是怎麼樣的呢？現在我們用一個量筒，他對比一下各地沙漠的降雨量區別。如果把這個罐子裝滿，就相當於撒哈拉沙漠的將年降雨量了。現在將大部分的水倒掉，就剩下底部的一點，這就是莫哈維沙漠的年降水量，每年12.7毫米。我們將裡面的水全部都倒掉，剩下的幾滴就是這個地方的降雨量了，可見這片沙漠是有多麼的乾燥。科學家為了探尋阿塔卡馬沙漠的降水量，如此少的原因，他們離開了這片綠洲，前往更深處的沙漠。他們來到了泛美高速公路旁，在這條縱貫美洲大陸的公路旁，科學家們發現了第一條線索。
我們現在位於南回歸線上，它是世界上最重要的緯線之一，它完全可以解釋。為什麼阿塔卡馬沙漠會坐落於此！世界上大多數的沙漠都橫跨南北回歸線，在南半球南回歸線穿過了阿塔卡馬沙漠，非洲的納米布沙漠和科拉裡沙漠。在這些特殊的位置上，空氣變得非常的乾燥。這個設備叫螺旋器溼度計，是用來測量空氣中的相對溼度，讀數顯示，這裡的相對溼度為10%。這實在是太低了，世界上幾乎沒有幾個地方能有這樣低的溼度。18世紀初科學家們發現了，熱帶空氣為何會如此的乾燥。
開往美洲的歐洲戰船，依靠信風，才可以橫跨大洋。但是英國的氣象學家非常的困惑，為何該吹北風的時候，卻恰恰吹起了西風呢？他研究的方向將引領科學家們理解，地球上的空氣是如何循環的？在赤道溫度豐富的空氣受熱上升後，由於這股溼冷空氣飄離了赤道，很快就形成了降雨。等它到達南回歸線的時候，空氣幾乎已經釋放光了所有的水分，導致水分無法降落到地面。但神奇的地方在於，為什麼阿塔卡馬沙漠的降雨量，遠遠少於其他任何地方呢？科學家們希望通過，找出這個最初形成這個原因的方式，來解決這個問題。
為了尋找線索科學家深入沙漠，這個被嚴密監控的地方，是地質學家在70年代常規繪圖時發現的，但是直到1998年，他們才意識到這個發現的重要意義。這片巨石層是了解阿塔卡馬沙漠起源，最重要的一條線索。這是名為石膏的一歲時。通過簡單的測試，就能證明它有多脆弱。我如果往它上面澆一點水，你就可以看到它迅速的破碎，這是為什麼呢？因為當我往上澆水時，你可以看到它溶解了，就這樣輕易的分裂了。這些成固狀的石膏告訴科學家們，自從這些巖石形成之後，這裡就再也沒有下過雨。
所以接下來我就要測定它們的年代，並且找出這些地方是何時開始乾燥的時光，無法直接測值年代。通過分析周圍的巖石中的化石，這片沙漠的歷史也被揭曉了。這片沙漠竟然擁有1.5億年的歷史，這裡的石膏是非常特殊的，如果這裡任何一年降雨量超過兩英寸的話，這些石膏都會被溶解，然後衝走。也就是說基本上，阿塔卡馬沙漠是世界上最古老的沙漠，歷史超過了1.5億年，經歷了恐龍的誕生到滅亡，喜馬拉雅山脈的形成和人類的進化，但阿塔卡馬沙漠仍舊是一片沙漠。
石膏同樣掌握著解開，這片沙漠成形之謎的關鍵。這是一種白堊紀的礦物質，並非形成於荒漠中，而是在水底。石膏易溶解，存在於溫帶的熱帶淺海。水受熱蒸發後，石膏便開始凝固。這種小巖石的存在證明了，在這片沙漠之前這裡曾經是一片海床。這些看上去無關緊要的巖石表明，整片沙漠曾經都位於水底，因此這片沙漠此處的石膏，對於我們了解阿塔卡馬沙漠的歷史，有著關鍵的作用。調查至今，科學家已經拼湊出了很多的證據，證實沙漠是如何以及何時形成的。卡瑪位於南回歸線附近，意味著這裡空氣乾燥，無降雨。
周圍石膏巖裡發現的化石，揭示了沙漠的年代。石膏，這種只有在水中形成的巖石，表明阿塔卡馬沙漠曾經處於水底。現在科學家們正在研究，阿塔卡馬是如何從海床變成沙漠的，他們發現了有關地球最旱之地起源的重要證據。1.5億年前阿塔卡馬沙漠是一片海床，被海水所覆蓋著。至今在沙漠中的某些地區，竟高於海平面兩英裡。在一路探查原因的路途中，科學家們對沙漠東部邊緣進行了調查，發現了一處溫泉，這片奇景位於南半球最大的間歇泉區。我們現在就在地熱谷的間歇泉區，可以看到周圍有很多的溫泉和間歇泉，還有很多的蒸汽冒出來。
因為空氣是冷的，而水是熱的，因此形成了不少蒸汽和湧泉。這些沸水不斷的在地下深處受熱，在地熱谷發現的這些溫泉和沸水錶明，地下有大片的熱巖。而且還表明，在這盆地的四周肯定存在著火山群，這裡的地質活動非常的活躍。熔巖噴出地表形成了火山，炙熱的火山和沸騰的間歇泉表明，在沙漠深處地質活動非常的頻繁。太平洋地殼在這裡，被擠壓在南美洲之下，就像刀插入披薩的底部一樣，這種地質過程被稱為俯衝。太平洋板塊和大陸地殼相碰撞，太平洋板塊更重，它滑動到大陸地殼的下面去了。由於它下滑到了第96.6公裡處，因此板塊不斷的受熱升溫開始融化。
這決定性的深度就叫做融化帶。熱熔巖向上噴薄而出，形成了活火山，就演變成了地熱谷的間歇泉區。這個過程揭示了科學家們是如何從海洋中凸起來的。科學家們在沙漠的另一端，找到了更多的線索。地質學家們知道這些沿海的丘陵，曾經也是火山。不過它們都變成了死火山。根據年代測定技術顯示它們的首次噴發，是在1.95億年多年前。這是一個非常重要的證據，表明太平洋板塊，第一次向南美洲俯衝的情況。當時這片沙漠其實都位於水下，隨著時間的流，它不斷的推向內陸，首先形成了沿海火山群。
隨著融化帶在沙漠底部不斷的推進，它不斷的形成新的地殼，加厚並且抬升陸地，阿塔卡馬沙漠漸漸成型。5000萬年前同樣的地質作用，形成了安第斯山脈。今天融化帶內陸225公裡處，其熔巖引發了火山噴發，並為這個沙漠的間歇泉提供了燃料。但是當它經過阿塔卡馬沙漠時，它還為地表留下了這些，世界上最大的露天銅礦。火山活動將銅礦聚集於此，但多虧了沙漠獨特的氣候，這裡的銅礦才得以保存。智利北部的這個地區，是世界上一些最大的重要銅礦床，這主要由於氣候乾燥。
地表大部分侵蝕其實都是由水引起的，而這裡的降雨量極少，地表水也很少，所以侵蝕也就很少，所以銅礦床才會保存的如此完好。因此這片貧瘠之地，也是世界上最寶貴的陸地之一。關於沙漠是如何從海中凸起的謎題已經解開，間歇泉證明了熔巖存在於地底深處。活火山的存在，展現了大陸板塊間的板塊運動。死火山表明整個過程始於海岸，並向內陸推進，導致沙漠從海洋中隆起。接下來就是要嘗試著找出，是什麼將這片古老的海床變成了沙漠。