Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Afsløring af Vostok -søen,

Skjult under 2 miles af antarktisk is Dette panoramabillede af Vostok Station viser lejrens layout, brugt af russisk, Franske og amerikanske forskere studerer søen og de dybe kernemuligheder i Antarktis. NOAA/Getty Images

53 millioner år siden, Antarktis var en skovklædt vildmark, et frodigt miljø, hvor palmetræer slog rod. Nu, mere end 97 procent af verdens sydligste kontinent er dækket af is.

Den storslåede indlandsis, der dækker Antarktis, rummer 6,4 millioner kubikmil (27 millioner kubikkilometer) frosset vand. Fra top til bund, Det er over 3,5 kilometer tykt nogle steder.

Vores globale havniveau ville stige med 190 fod (58 meter), hvis al den is smeltede. Som tingene er i øjeblikket, det frigide ark skjuler en skjult verden.

Mere end 379 "subglaciale søer" fanges mellem Antarktis grundfjeld og indlandsisen. Søerne tilbageholder flydende vand, trods miles (eller hvis du foretrækker det, kilometer) frosne H2O oven over dem. Forskere har lært, at de også ofte er indbyrdes forbundne.

Lake Vostok er den største af flokken. Omtrent på størrelse med Nordamerikas Ontario -sø, det begravede vartegn har inspireret nysgerrighed og kontroverser i årtier.

En efterforskningsarv

Den 27. januar, 1820, Fabian Gottlieb von Bellingshausen - dengang kaptajn i den russiske kejserlige flåde - foretog den første registrerede observation af det antarktiske kontinent. Han havde ledet en ekspedition, hvis flagskib hed "Vostok, "det russiske ord for" øst ".

USSR vippede senere hatten til manden. Cirka 800 miles (1, 300 kilometer) fra den geografiske sydpol, der er en (meget fjerntliggende) forskningsfacilitet, sovjeterne byggede i 1957. Til ære for Bellingshausens eventyr, den fik navnet Vostok Station.

Navnet var velvalgt. Forskere opdeler det antarktiske islag i tre mindre dele. Der er den vestantarktiske indlandsis, isen på Antarktis -halvøen og sidst men ikke mindst, det østantarktiske islag.

Vostok Station sidder på den sidste af disse. Fordi (igen) "Vostok" betyder "øst, "det giver perfekt mening.

Under gennemgangen af ​​seismiske data, der blev indsamlet i 1950'erne, Den russiske geograf Andrey Kapitsa begyndte at formode, at der kunne gemme sig en enorm flydende sø under det østlige antarktiske islag, et sted omkring Vostok Station.

Bevis kom længe.

At finde søen Vostok

Forskere kan bruge gennemtrængende radar til at måle et islags tykkelse. Først, radioenergibølger med høj energi sendes gennem gletsjere, iskapper eller iskapper. Hvis nogen ekkoer hopper tilbage, de kan afsløre vigtig information om det frosne vands strukturelle makeup.

Tilbage i 1960'erne og 1970'erne, denne teknologi begyndte at finde subglaciale søer på tværs af Antarktis. Det viste sig, at Kapitsas anelse var rigtigt på pengene.

En radio-ekko undersøgelse, og målinger foretaget via satellit, til sidst bekræftet, at der er en kæmpe sø begravet nær Vostok Station. Tidsskriftet Nature annoncerede denne opdagelse den 20. juni, 1996.

Mere end 3 miles, eller næsten 4 kilometer, af is adskiller Vostok -søen (som den er kendt) fra overfladen. Menneskelige hænder har aldrig rørt det, men seismometre og isgennemtrængende radar har givet os et anstændigt billede af søen.

Vi ved, at den har en aflang form. Selvom søen Vostok er omkring 250 kilometer lang, den er kun 50 til 80 kilometer bred. Der er både et nordligt og et sydligt bassin. Eksperter siger, at søen er op til 2, 600 fod (800 meter) dyb på bestemte punkter. Og den rummer noget som 1, 300 kubikmil (5, 400 kubik kilometer) flydende vand.

Desuden, Lake Vostok har sin helt egen ø og kan opleve tidevand.

Alt dette er ganske interessant, men det rejser et grundlæggende spørgsmål. Hvordan kan enhver sø - stor som lille - vedblive under en isflade højere end nogen skyskraber uden at fryse fast?

Alt opvarmet

Subglaciale søer har brug for varmekilder. Sommetider, jorden selv kan levere den.

Vores planet frigiver geotermisk energi. Denne varme kan stråle opad og smelte is, der har fået kontakt med grundfjeldet. Flydende vand ophobes derefter i dale og andre nedtrykte områder på den stenede overflade.

Mærkeligt som det lyder, nogle iskapper giver varme, også. Is vil naturligvis smelte under den rette mængde tryk. Og en virkelig tyk, virkelig tung iskappe kommer til at lægge masser af pres på vandmolekylerne ved dens base.

Lake Vostoks forhistoriske oprindelse er lidt grumset, men i de sidste 15 til 20 millioner år (eller deromkring), søen har været dækket af is.

Søgningen efter liv i søen

Tilbage i 1999, mikrober blev fundet inde i isprøver indsamlet lige over Vostok -søen. Den pågældende is kan engang have været vand fra søens overflade, der - på et tidspunkt - frøs til den overhængende gletsjer.

En undersøgelse fra 2013 opdagede mere end 3, 000 "unikke gensekvenser" i is under overfladen forbundet med Vostok -søen. Næsten halvdelen af ​​dette genetiske materiale kunne identificeres; omkring 94 procent kom fra bakterier. Forfatterne sagde, at de også havde fundet tegn på mere komplekse organismer, som svampe og små krebsdyr.

Kritikere af papiret fra 2013 var bekymrede for, at de boreværktøjer, der blev brugt til at samle disse isprøver, måske var blevet forurenet. Hvis det er sandt, gensekvenserne, der er indsamlet nær Vostok -søen, kan faktisk komme fra fremmede miljøer. Imidlertid, hovedforfatter Scott Rogers har skubbet tilbage mod disse argumenter.

Den 5. februar kl. 2012, Russiske forskere trængte ind i Vostok -søen for første gang efter at have boret gennem næsten 4 kilometer is. Som skæbnen ville have det, Andrey Kapitsa var død mindre end et år før.

At udforske Vostok -søen og andre underglaciale miljøer kunne lære os en ting eller to om de mulige levevilkår på nogle fjerne måner - som Jupiters Europa eller Enceladus af Saturn. Begge verdener har flydende oceaner under isskaller, hvilket gør dem til uimodståelige mål i menneskehedens søgen efter udenjordisk liv.

Nu er det interessant

Den antarktiske indlandsis indeholder hele 70 procent af alt ferskvand på planeten Jorden.