南极冰雪1年变化(南极洲冰雪覆盖下的16个秘密)(1)


从传统的角度来看,地球最南端的大陆是一个令人敬畏的地方。险峻的山脉、磨砺的冰川和各种形态的冰山,以及令人惊奇的色彩范围,构成了南极洲的奇妙景观。

由于这块大陆是如此的遥远、苦寒和贫瘠,这片土地的大部分仍然不为人知。现在,借助新的技术和新的探险,科学家们正在仔细观察南极洲的角落和裂缝,甚至是它冰封的地下,为我们展现了一个在温带气候中似乎不可想象的神秘世界。

一个巨大的、仍在不断扩大的空洞

你能想象一个冰洞有曼哈顿的三分之二面积大,近1000英尺(300米)高吗?简直不可思议!但它是真的,就在南极洲西部的斯韦茨冰川下面。


南极冰雪1年变化(南极洲冰雪覆盖下的16个秘密)(2)


今年,美国宇航局的科学家们发现了冰川和下面的基岩之间的缝隙,这些空隙大部分是由过去几年的冰融化形成的。利用可以穿透冰层的卫星雷达,他们发现了一个曾经拥有150亿吨(136亿吨)冰的空洞。研究人员表示,这个巨大的空洞可能导致了冰川的移动和融化。

一位令人惊讶的前居民

很久以前,南极洲曾经是一个温暖得多的地方,是恐龙和茂盛植物的家园。甚至在恐龙还没有出现之前,一种类似鬣蜥的三叠纪爬行动物就已经在南极洲安家了。


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今年,研究人员宣布发现了这种爬行动物,名为“Antarctanax shackletoni”,也被称为“南极国王”。这个2.5亿年前的生物是一种原始龙,它是后来发展成恐龙、翼龙和鳄鱼的祖先。这种动物可能长到4到5英尺(1.2到1.5米)长,在当时南极森林的地面上四处乱窜。

酷似尼斯湖水怪的怪兽

古老的南极洲也是世界上最重的薄片龙的家园,这是一种属于阿里斯顿龙亚科(Aristonectinae)下的极泳龙属(Aristonectes)的蛇颈龙。1989年,古生物学家在南极洲的西摩岛发现了这种长脖子的海洋生物,但直到2017年,他们才完成了这一巨大化石的发掘工作。最终从岛上取出了1760磅(800公斤)的骨骼化石。在检查了标本后,研究人员今年首次描述了这种野兽。


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在现实生活中,这种南极的“尼斯湖水怪”应该有36英尺(11米)长,重达13.4吨。在6600万年前白垩纪-古近纪大灭绝之前,这种生物只生活了几万年,当时一颗小行星与地球相撞,导致非鸟类恐龙灭绝。

罕见的熔岩湖

在现代,南极洲仍然充满惊喜。以桑德尔斯岛为例,它是南桑威奇群岛的一个火山突起。岛上的火山巅峰迈克尔山的冰岩是世界上仅有的八个熔岩湖之一。


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科学家们通过卫星的热成像数据发现了这个火山口湖。与地球表面大多数裸露的熔岩不同,这个湖仍然是熔融状态的。湖中的温度在1812到2334华氏度(989到1279摄氏度)之间。

颠倒的河流

南极洲的冰原底部和顶部一样复杂。今年发表的一项新研究发现,巨大的冰下暖流正从下方不断的冲刷着大陆的冰架。


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这些冰架是伸出海洋的冰盖的一部分。科学家们观察到,这些板块的某些区域似乎一年又一年地下沉、开裂,有时甚至融化。他们发现这些地区被像河流一样流动的温暖洋流破坏,融化了上面的冰。

形状奇特的冰山

风和水把南极洲的冰塑造成奇怪的形状,但这座冰山绝对像一块大蛋糕:今年10月,科学家们拍下了南极半岛北部附近漂浮的长方形冰山的航拍照片。


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2017年,在拉森C冰架附近,一座名为A68的巨大冰山崩解,产生了这些长方形的冰块。侵蚀作用还没来得及把矩形冰山的棱角和直边磨平。

冰在歌唱

一种稳定的嗡嗡作响的震波使南极洲的冰层一直充满了活力。这是人类听不到的5赫兹的频率,但是研究人员在用来探测冰中振动的传感器上发现了这种嗡嗡声。研究人员报告说,这种亚音速的“歌声”是由风在冰面上运动引起的。当冰融化或风改变雪丘的形状时,这首歌会发生微妙的变化,这使得“歌声”成为远程跟踪当地变化的一种方式。


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科学家形象的描述这种声音“有点像你在冰架上不停地吹笛子。”

奇怪的粒子

南极洲相对宁静,这使得它成为物理学家寻找快速移动的宇宙射线和难以捉摸的基本粒子的最理想的地方。但在最近,科学家们发现,该地区的冰层不仅吸收了这些来自太空的粒子,而且似乎还把它们吐了出来。


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研究人员不确定美国宇航局南极脉冲瞬变天线和冰立方天文台的测量结果,这两个仪器都是为了探测太空现象而设计的。到目前为止,在南极洲上空探测到的粒子,其身份仍然是一个谜。

极端的生活

我们都知道,在严酷的南极洲除了企鹅,其它动物都很难生存。其实,情况并不完全是这样。在离南极只有几百英里厚达半英里的冰层下,细菌正大量繁殖。

今年,一组研究人员钻探了南极西部冰盖下的默瑟湖,发现那里充满了生命。他们测量后发现,每毫升湖水中居然生活着10000个细菌细胞。


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虽然,这只相当于开阔海水中的1%,但对于这样一个寒冷、没有阳光的地方来说,却是令人惊讶的。研究人员说,这些细菌可以提供在遥远的星球上,如火星上可能进化出的生命种类的线索。

还有一个很深的洞

截至2019年1月,南极洲西部拥有一项世界纪录:该大陆有史以来最深的钻孔。一个由英国南极勘测局领导的项目钻出了这个洞,目的是监测该地区冰盖的变化。研究人员用热水融化冰层中的一条通道,钻孔深度达到7060英尺(2152米)。


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到目前为止,这并不是地球上钻过的最深的洞。这一荣誉属于俄罗斯的科拉超深钻孔,它深入地壳40230英尺(12262米)。这个钻孔花了20年才挖好,相比之下,南极西部的钻孔只花了63个小时。

沙克尔顿爵士的船

1915年,由欧内斯特·沙克尔顿爵士驾驶的“耐力”号在南极无情的冰层的挤压下滑入威德尔海。沙克尔顿和他的手下弃船而去,这艘船已经被困在厚厚的冰层中好几个月了。他们乘坐救生艇前往南乔治亚岛,行程720海里,在那里获救。然而,船员们记录了耐力号的最后的位置坐标,这让人们燃起了希望,认为有一天它的残骸可能会被找到。


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2019年的一次探险最接近成功(搜寻沉船),但好像南极并不想释放它捕获的“耐力”号。在前往失事地点的最后一段航程中,威德尔海洋探险队失去了在冰层下航行的无人驾驶潜艇,探索行动不得不放弃。

红色的冰、绿色的冰…?


南极冰雪1年变化(南极洲冰雪覆盖下的16个秘密)(13)


虽然,冰通常是白色或蓝色的,但南极洲也有一些令人惊奇的彩色冰。比如,麦克默多干谷著名的“血瀑布”,顾名思义,是一种富含铁的红色。还有绿色的冰山。直到今年,研究人员才知道为什么南极的一些冰山会呈现出如此醒目的绿色,这种颜色可能来自冰川冰带入海洋的氧化铁尘埃。

解密冰震


南极冰雪1年变化(南极洲冰雪覆盖下的16个秘密)(14)


南极洲的地震传感器在整个融化季节会捕捉到成千上万次的小地震。这些地震人类是感觉不到的,但现在科学家们终于知道为什么会发生。当被冰覆盖的水坑在晚上开始重新结冰时,水的膨胀会扭曲顶部冰的“盖子”。如果压力足够大,冰层就会破裂,产生微小的震动,地震仪就会捕捉到这种震动。研究人员目前正在研究这种融冰-冻结-融化循环是如何影响冰原更大的动态。

海冰穴

另一个南极之谜是:冰上会有一种叫做“海冰穴”的大洞,甚至在冬天冰层最厚的时候也会出现。


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六月,研究人员报告说,他们终于知道为什么这些“海冰穴”会存在于冰盖中。科学家们利用附着在野生海豹身上的卫星标签收集了水数据,并将其与“海冰穴”的开闭时间进行了比较。他们发现,当洋流和强风的结合恰到好处时,“海冰穴”就形成了。“海冰穴”还会从海底释放大量热量,这可能会进一步影响当地的天气和风向。

比太阳还要古老的星尘


南极冰雪1年变化(南极洲冰雪覆盖下的16个秘密)(16)


对于陨石猎人来说,南极洲是一片肥沃的土地,因为在那里溅落的太空陨石会积聚在冰川中,而且会变得很集中。科学家在4月份报告说,其中一颗陨石发现了一些令人难以置信的东西。它其中的一个颗粒,只有1/25000英寸大小,是一颗名为新星的恒星爆炸产生的尘埃。这个尘埃微粒比太阳还古老,掌握着早期太阳系组成的线索。

地球上最古老的冰

南极洲嘎吱作响着的冰原,可能包含着地球上最古老的冰,科学家们正在寻找它。


南极冰雪1年变化(南极洲冰雪覆盖下的16个秘密)(17)


今年4月,执行“超越EPICA--最古老的冰”任务的研究人员宣布,他们将启动一个为期5年的项目,在南极高原上的康科迪亚(Concordia)研究站附近的小圆丘C (Little Dome C)进行钻探。研究小组预计,在大约1.5英里(2.7公里)以下的地方,将会发现已经冻结了80万到150万年的冰。



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