冰雪覆蓋厚厚的南極冰層下,都有什麼秘密,南極曾經是綠洲嗎?

2020-12-10 宇宙探索百科

人類踏上南極大陸已經有幾十年了。我們已經知道南極洲是一個覆蓋著冰雪的廣闊大陸。現在,人們想知道的是,厚厚的冰下隱藏著多少秘密?

南極冰層下的微生物

幾年前,路易斯安那州立大學生物科學副教授布魯諾·克裡斯蒂娜花了大量時間研究南極洲。他在古代冰芯和冰川下發現了一些有生命的微生物,這證明南極冰蓋下有大量液態水。這一發現改變了生物學家認為南極沒有生命的傳統觀點。到目前為止,科學家已經在南極冰蓋下發現了150多個湖泊,其中大部分被冰川覆蓋了至少1500萬年。事實上,南極冰下水系相當大,面積幾乎與美國相當,堪稱世界上最大水域。那裡很可能會有一個全新的世界。南極大陸有幾個「湖區」,成礦作用非常活躍。沒有微生物的參與,這個過程要麼是不可能的,要麼是慢得多。這意味著南極洲不是沒有生命的荒野,而是一個擁有「生命綠洲」的豐富自然系統。

微生物如何在千年嚴寒中生存?這是一個長期困擾科學家的問題。科學家們相信有兩種方法可以解釋這些微生物是如何在一千年的冰凍中存活下來的。

在一種情況下,將自己冷凍在深凍中是微生物保存遺傳藍圖並等待重生機會的進化策略。這些微生物可能在冰中休眠,在體內有非常有效的修復機制。一旦細胞進入生長狀態,這個機制就會起作用。另一方面,這些微生物在冰的新陳代謝中非常活躍,因此它們在受到損害後可以自我修復,因此只要有能量供應,這些微生物在冷凍時就可以實現真正的不朽。

南極冰層深處「小蝦」

美國宇航局(NASA)的科學家們在南極600英尺(183米)深的冰層中發現了兩足類動物的存在。這一成果對研究先進物種應對惡劣環境的極端能力和探索外星生命具有重要意義。

科學家們曾認為,在沒有陽光的情況下,在冰層下600英尺處只能找到少數微生物。但是,當美國宇航局的科學家在南極冰層上鑽了一個洞,潛入這個深度時,他們意外地發現了一個像蝦一樣的生物在遊泳。這隻3英寸(7.6釐米)長、此外,相機還將一隻動物的觸鬚從冰上帶出來,科學家們認為,觸鬚來自一隻一英尺長的水母。

現在科學家們困惑於這兩個物種在這樣的環境中依賴什麼樣的食物?有些微生物在惡劣的環境中可以通過化學反應自給自足,但像兩足類動物那樣複雜的生命卻不能自給自足,它們必須有外來的食物。這一發現促使科學家重新思考生命在惡劣環境中生存的終極能力。如果這種像蝦一樣的兩足類動物能夠在冰下183米的暗水中生存,在其他人類已經決定生命不可能存在的地方,會不會出現奇蹟?例如,木衛二,木星的衛星被冰覆蓋。長期以來,科學家們一直認為木衛二的冰殼中隱藏著一個巨大的液態水海洋,很可能孕育了生命。

南極大陸蘊藏豐富的資源

經過調查,發現南極大陸有許多寶貴的資源。南極洲的石油儲量驚人。只有在南極大陸西部,石油儲量可能相當於世界年產量的2-3倍。南極大陸二疊紀煤層主要分布在南極冰蓋下,儲量約5000億噸。鐵礦石是南極洲最豐富的礦產資源之一。據科學家調查,在查理斯山脈南部的地層中,從晚太古代到元古代,有一條帶狀富含磁鐵礦的巖層,厚度400米,長120公裡至180公裡,寬5公裡至10公裡。礦石平均品位

32%-58%,為富鐵礦床,具有工業開採價值。初步估算其儲量可在世界上開採利用200年,是世界上最大的富鐵礦床。南極洲的石油儲量約為500-1000億桶,天然氣儲量約為3-5萬億立方米。羅斯海、威德爾海、貝林斯古金海和南極大陸架是油氣的主要產地。

南極曾經是綠洲?

科學家認為,既然南極有如此豐富的資源,南極大陸自古以來肯定沒有那麼冷,應該有一段相當溫暖的時期。科學家們提出了一種理論來解釋這個事實。科學家認為,一億年前,它是更大的大陸岡瓦納大陸的一部分。

這片大陸,包括現在的南極洲的許多地區,氣候溫暖,覆蓋著茂密的熱帶雨林。後來,由於海底的擴張,大陸漂移。南美洲、非洲、澳大利亞、塔斯馬尼亞、馬達加斯加和印度次大陸的一些大陸變成了今天的樣子,而另一部分則漂到了南極的當前位置,變成了南極大陸——一個冰天雪地的寒冷世界。

最近的一項研究也證實了遠古時期南極大陸的環境比原先想像的要溫暖和溼潤得多。這樣的氣候足以支撐更高的植被,包括一些小樹,生長在靠近大陸海岸的地方,那裡的南極洲就像一片綠洲。

人們發現,南極冰層並不是那麼簡單,它還蘊含著無數的秘密。隨著冰川融化速度的加快,厚冰蓋下的一些古代生命正在甦醒。他們的歷史甚至比人類的誕生還要早。據估計,這些微生物細胞的總數是全球總數的1000倍。南極湖泊的特殊之處在於,它們與外界完全隔絕了數千萬年。

儘管如此,由於來自深海的熱量,河流和湖泊一直在運動。這表明南極冰蓋下的生命和其他大陸一樣,已經進化了幾十萬年。南極冰原是珍貴的地球檔案。因為它是在低溫環境中經過數百萬年的積累而形成的,所以我們可以找到很多關於地球演化的信息。

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