Hành tinh ngoài hành tinh ở cuối bản đồ

Thời đại của những khám phá địa lý vĩ đại đã thực sự "khám phá" ra Nam Cực, nhưng chỉ theo nghĩa mà chúng ta biết được rằng ở đó, "bên dưới", có một vùng đất được bao phủ bởi băng. Việc khai thác từng bí mật mới của lục địa đòi hỏi sự cống hiến, thời gian, chi phí lớn và sự kiên trì. Và chúng tôi vẫn chưa xé bỏ chúng ...

Chúng ta biết rằng dưới hàng dặm băng có một vùng đất thực sự ("vùng đất không xác định" trong tiếng Latinh). Trong thời gian gần đây, chúng ta cũng biết rằng điều kiện trong ốc đảo băng, hồ và sông hoàn toàn khác với điều kiện trên bề mặt băng giá của một chỏm băng. Không thiếu thốn trong cuộc sống. Ngoài ra, chúng tôi đang bắt đầu khám phá các dạng chưa biết cho đến nay của nó. Có lẽ đó là một người ngoài hành tinh? Chúng ta sẽ không cảm nhận được điều mà Koziolek Matolek, người đã “tìm kiếm trong thế giới rộng lớn những gì ở rất gần”?

Các nhà địa vật lý, sử dụng các thuật toán toán học phức tạp, có thể tái tạo hình ảnh ba chiều của bề mặt dưới lớp băng. Trong trường hợp ở Nam Cực, điều này rất khó, vì tín hiệu âm thanh phải xuyên qua hàng dặm băng hỗn loạn, gây ra nhiễu đáng kể trong hình ảnh. Khó không có nghĩa là không thể, dưới đây chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu rất nhiều điều về vùng đất ít người biết đến này nhé.

Lạnh, gió, khô và… xanh và xanh

Nam Cực là gió nhất đất liền trên Trái đất nằm ngoài khơi Adélie Land, gió thổi 340 ngày một năm và gió giật có thể vượt quá 320 km/h. Nó giống nhau lục địa cao nhất - chiều cao trung bình của nó là 2040 m so với mực nước biển (một số nguồn nói đến 2290). Châu lục cao thứ hai trên thế giới, tức là Châu Á, đạt độ cao trung bình 990 m so với mực nước biển, Nam Cực cũng là nơi khô hạn nhất: nằm trong đất liền, lượng mưa hàng năm dao động từ 30 đến 50 mm / m.². Khu vực được gọi là Thung lũng Khô là quê hương của McMurdo. nơi khô hạn nhất trên trái đất - không có tuyết và mưa trong gần ... 2 triệu năm! Cũng không có băng bao phủ đáng kể trong khu vực. Các điều kiện trong khu vực - nhiệt độ thấp, độ ẩm không khí rất thấp và gió mạnh - giúp nghiên cứu một môi trường tương tự như bề mặt sao Hỏa ngày nay có thể thực hiện được.

Nam Cực cũng vẫn còn bí ẩn nhất - điều này là do nó được phát hiện vào thời điểm gần đây nhất. Bờ biển của nó lần đầu tiên được nhìn thấy bởi một thủy thủ người Nga vào tháng 1820 năm XNUMX. Fabian Bellingshausen (theo các nguồn khác, đó là Edward Bransfield hoặc Nathaniel Palmer). Người đầu tiên hạ cánh ở Nam Cực là Henrik Johan Bullhạ cánh tại Cape Adare, Victoria Land vào ngày 24 tháng 1895 năm 1898 (mặc dù có báo cáo về các cuộc đổ bộ trước đó). Năm XNUMX, Bull đã viết hồi ký về chuyến thám hiểm của mình trong cuốn sách "Chuyến du ngoạn của Nam Cực đến các vùng Nam Cực".

Tuy nhiên, điều thú vị là mặc dù Nam Cực được coi là sa mạc lớn nhất, nhưng nó lại nhận được ngày càng xanh. Theo các nhà khoa học, vùng ngoại ô của nó bị tấn công bởi các loài thực vật và động vật nhỏ ngoài hành tinh. Hạt giống được tìm thấy trên quần áo và giày dép của những người trở về từ lục địa này. Vào năm 2007/2008, các nhà khoa học đã thu thập chúng từ khách du lịch và các nhà nghiên cứu của những nơi đó. Hóa ra trung bình mỗi du khách đến lục địa này đã nhập 9,5 loại ngũ cốc. Họ đến từ đâu vậy? Dựa trên một phương pháp đếm được gọi là ngoại suy, ước tính có 70 người đến thăm Nam Cực mỗi năm. hạt giống. Hầu hết chúng đến từ Nam Mỹ - do gió mang đến hoặc khách du lịch vô tình.

Mặc dù người ta biết rằng Nam Cực lục địa lạnh nhất, vẫn chưa rõ là bao nhiêu. Nhiều người còn nhớ từ thời cổ đại và các căn cứ rằng trạm Vostok ở Nam Cực của Nga (Liên Xô) theo truyền thống được coi là điểm lạnh nhất trên Trái đất, nơi -89,2°C. Tuy nhiên, bây giờ chúng ta có một kỷ lục lạnh mới: -93,2°C - được quan sát vài trăm km từ phía Đông, dọc theo đường giữa các đỉnh của Argus Dome (Dome A) và Fuji Dome (Dome F). Đây là sự hình thành của các thung lũng nhỏ và áp thấp, trong đó không khí lạnh dày đặc lắng xuống.

Nhiệt độ này được ghi lại vào ngày 10 tháng 2010 năm 8. Tuy nhiên, chỉ gần đây, khi các phân tích chi tiết về dữ liệu từ vệ tinh Aqua và Landsat XNUMX được thực hiện, người ta mới biết rằng một kỷ lục băng giá đã được thiết lập vào thời điểm đó. Tuy nhiên, vì số đọc này không phải từ nhiệt kế đặt trên mặt đất trên bề mặt lục địa băng giá mà từ các thiết bị quay quanh không gian nên nó không được Tổ chức Khí tượng Thế giới công nhận là kỷ lục. Trong khi đó, các nhà khoa học nói rằng đây là dữ liệu sơ bộ và khi các cảm biến nhiệt được cải tiến, chúng có khả năng sẽ phát hiện nhiệt độ thậm chí còn lạnh hơn trên Trái đất…

Bên dưới là gì?

Vào tháng 2017 năm 2010, các nhà nghiên cứu báo cáo rằng họ đã tạo ra bản đồ 2016D chính xác nhất về chỏm băng tàn phá Nam Cực cho đến nay. Đây là kết quả của bảy năm quan sát từ quỹ đạo quanh Trái đất. Trong năm 700-250, vệ tinh CryoSat của châu Âu từ độ cao gần 200 km đã thực hiện khoảng XNUMX triệu phép đo radar về độ dày của các sông băng ở Nam Cực. Các nhà khoa học từ Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) tự hào rằng vệ tinh của họ, được thiết kế để nghiên cứu băng, ở gần các vùng cực hơn bất kỳ vệ tinh nào khác - nhờ đó nó có thể quan sát những gì đang xảy ra ngay cả trong bán kính XNUMX km từ cả hai cực nam và cực bắc. .

Từ một bản đồ khác do các nhà khoa học thuộc Cơ quan Khảo sát Nam Cực của Anh phát triển, chúng ta lần lượt biết được những gì nằm dưới lớp băng. Ngoài ra, với sự trợ giúp của radar, họ đã tạo ra một bản đồ tuyệt đẹp của Nam Cực mà không có băng. Nó cho thấy sự giải tỏa địa chất của đất liền, bị nén bởi băng. Núi cao, thung lũng sâu và nhiều nước. Nam Cực không có băng có thể sẽ là một quần đảo hoặc một quận hồ, nhưng việc dự đoán chính xác hình dạng cuối cùng của nó là rất khó, bởi vì một khi khối băng đã tan hết, khối lượng đất liền sẽ tăng lên đáng kể - thậm chí là một km lên đến đỉnh.

Nó cũng là đối tượng của các nghiên cứu ngày càng nhiều hơn. nước biển dưới thềm băng. Một số chương trình đã được thực hiện trong đó các thợ lặn khám phá đáy biển dưới lớp băng, và có lẽ chương trình được biết đến nhiều nhất trong số này là công việc liên tục của các nhà khoa học Phần Lan. Trong những cuộc thám hiểm lặn đầy thử thách và nguy hiểm này, mọi người đang bắt đầu yêu thích những chiếc máy bay không người lái. Paul G. Allen Philanthropies đã đầu tư 1,8 triệu đô la để thử nghiệm robot ở vùng biển nguy hiểm ở Nam Cực. Bốn máy bay không người lái Argo được chế tạo tại Đại học Washington nhằm thu thập dữ liệu và truyền ngay đến Seattle. Chúng sẽ hoạt động dưới lớp băng cho đến khi các dòng nước biển cuốn chúng vào vùng nước mở.

Núi lửa Nam Cực Erebus

Sưởi ấm tuyệt vời dưới lớp băng lớn

Nam Cực là một vùng đất của băng, nhưng bên dưới bề mặt của nó là dung nham nóng. Hiện tại, ngọn núi lửa hoạt động mạnh nhất trên lục địa này là Ả Rập, được biết đến từ năm 1841. Cho đến nay, chúng ta đã biết về sự tồn tại của khoảng 3800 núi lửa ở Nam Cực, nhưng vào tháng XNUMX năm ngoái, các nhà nghiên cứu từ Đại học Edinburgh đã phát hiện ra XNUMX ngọn núi khác nằm dưới lớp băng, một số trong số đó cao hơn XNUMX mét. . Nó chỉ ra rằng Nam Cực có thể núi lửa hoạt động mạnh nhất khu vực trên trái đất. Các tác giả của bài viết về chủ đề này - Maximilian van Wyck de Vries, Robert G. Bingham và Andrew Hine - đã nghiên cứu một mô hình độ cao kỹ thuật số có tên là Bedmap 2 DEM thu được bằng cách sử dụng hình ảnh radar để tìm kiếm các cấu trúc núi lửa.

Mật độ dày đặc như ở Nam Cực, núi lửa chỉ nằm xung quanh Great East Rift, kéo dài từ Tanzania đến Bán đảo Ả Rập. Đây là một manh mối khác có thể sẽ rất lớn, nguồn nhiệt dữ dội. Nhóm nghiên cứu đến từ Edinburgh giải thích rằng việc các tảng băng co lại có thể làm tăng hoạt động của núi lửa, đó là điều đang xảy ra ở Iceland.

nhà địa chất học Robert Bingham nói với theguardian.com.

Đứng trên một lớp băng có độ dày trung bình khoảng 2 km, và tối đa là 4,7 km, thật khó tin rằng bên dưới nó lại có một nguồn nhiệt khổng lồ, tương tự như ẩn chứa trong Yellowstone. Theo các mô hình tính toán, lượng nhiệt tỏa ra từ phía dưới của Nam Cực là khoảng 150 mW / m.² (mW - miliwatt; 1 watt = 1 mW). Tuy nhiên, năng lượng này không ngăn được sự phát triển của các lớp băng. Để so sánh, thông lượng nhiệt trung bình từ Trái đất là 40-60 mW/m.², và ở Công viên Quốc gia Yellowstone đạt mức trung bình 200 mW / m².

Động lực chính thúc đẩy hoạt động núi lửa ở Nam Cực dường như là do ảnh hưởng của lớp phủ Trái đất, Mary Byrd. Các nhà địa chất học tin rằng điểm nhiệt lớp phủ hình thành cách đây 50-110 triệu năm, khi Nam Cực chưa được bao phủ bởi băng.

Cũng trong băng ở Nam Cực

Alps ở Nam Cực

Năm 2009, các nhà khoa học từ một nhóm quốc tế do Tiến sĩ Fausta Ferraccioligo Họ từ Cơ quan Khảo sát Nam Cực của Anh đã dành hai tháng rưỡi ở Đông Nam Cực, chiến đấu với nhiệt độ thấp tới -40°C. Họ đã quét từ máy bay một radar, một trọng lực kế (thiết bị đo sự khác biệt về gia tốc rơi tự do) và một từ kế (đo từ trường) - và trên bề mặt trái đất bằng một máy đo địa chấn - một khu vực sâu , ở độ sâu tới 3 km, dưới lớp băng hà ẩn chứa 1,3 nghìn tảng băng.km Dãy núi Gamburtseva.

Những đỉnh núi này, được bao phủ bởi một lớp băng và tuyết, đã được khoa học biết đến kể từ cuộc thám hiểm Nam Cực của Liên Xô, được tiến hành trong cái gọi là Năm Địa vật lý Quốc tế 1957-1958 (nhân dịp vệ tinh bay vào quỹ đạo). Ngay cả khi đó, các nhà khoa học vẫn ngạc nhiên rằng những ngọn núi thực sự mọc lên từ thứ mà theo quan điểm của họ là phẳng, giống như một cái bàn. Sau đó, các nhà nghiên cứu từ Trung Quốc, Nhật Bản và Anh đã xuất bản bài báo đầu tiên về chúng trên tạp chí Nature. Dựa trên các quan sát ra-đa từ không trung, họ đã vẽ một bản đồ ba chiều về các ngọn núi, lưu ý rằng các đỉnh ở Nam Cực giống với dãy Alps ở châu Âu. Chúng có những rặng núi sắc nhọn giống nhau và những thung lũng sâu, qua đó những con suối chảy qua từ thời cổ đại, và ngày nay chúng ở đây và có những hồ trên núi dưới băng. Các nhà khoa học đã tính toán rằng chỏm băng bao phủ phần trung tâm của dãy núi Gamburtsev có độ dày từ 1649 đến 3135 mét. Đỉnh cao nhất của sườn núi là 2434 mét trên mực nước biển (nhóm nghiên cứu Ferraccioli đã sửa con số này thành 3 nghìn mét).

Các nhà khoa học đã tiến hành chải toàn bộ Gamburtsev Ridge bằng các thiết bị của họ, bao gồm cả một vết nứt lớn trên vỏ trái đất - một thung lũng rạn nứt giống như Vết nứt Đại Phi. Nó dài 2,5 nghìn km và trải dài từ Đông Nam Cực qua đại dương về phía Ấn Độ. Đây là những hồ nước dưới băng lớn nhất ở Nam Cực, bao gồm cả. Hồ Vostok nổi tiếng, nằm cạnh trạm khoa học cùng tên đã được đề cập trước đó. Các chuyên gia cho rằng, những ngọn núi bí ẩn nhất thế giới Gamburtsev bắt đầu xuất hiện từ một tỷ năm trước. Sau đó, không có thực vật và động vật trên Trái đất, nhưng các lục địa đã được du mục. Khi chúng va chạm với nhau, các ngọn núi mọc lên ở khu vực ngày nay là Nam Cực.

Nội thất của một hang động ấm áp dưới sông băng Erebus

khoan

John Goodge, giáo sư khoa học sinh học tại Đại học Minnesota Duluth, đã đến lục địa lạnh nhất thế giới để bắt đầu thử nghiệm một thiết bị được thiết kế đặc biệt khoanĐiều này sẽ cho phép khoan sâu hơn vào lớp băng ở Nam Cực hơn bất kỳ ai khác.

Tại sao việc khoan tới đáy và dưới tảng băng lại quan trọng như vậy? Mỗi lĩnh vực khoa học đưa ra câu trả lời riêng cho câu hỏi này. Ví dụ, các nhà sinh vật học hy vọng rằng các vi sinh vật, bao gồm cả những loài chưa từng biết trước đây, sống trong lớp băng cổ đại hoặc dưới lớp băng. Các nhà khí hậu học sẽ tìm kiếm các lõi băng để tìm hiểu thêm về lịch sử khí hậu của Trái đất và tạo ra các mô hình khoa học tốt hơn về biến đổi khí hậu trong tương lai. Và đối với các nhà địa chất như Gooj, một tảng đá dưới lớp băng có thể giúp giải thích cách Nam Cực tương tác với các lục địa khác ngày nay để tạo thành các siêu lục địa hùng mạnh trong quá khứ. Việc khoan cũng sẽ làm sáng tỏ sự ổn định của tảng băng.

Dự án Guja được gọi là RAID bắt đầu vào năm 2012. Vào tháng 2015 năm 2019, các nhà khoa học đã gửi một cuộc tập trận đến Nam Cực. Anh ấy đã đến ga McMurdo. Sử dụng các công nghệ hình ảnh khác nhau, chẳng hạn như radar quét băng, các nhà nghiên cứu hiện đang chỉ ra các vị trí khoan tiềm năng. Thử nghiệm sơ cấp vẫn tiếp tục. hồ sơ Goodge hy vọng sẽ nhận được những mẫu đầu tiên để nghiên cứu vào cuối năm XNUMX.

Giới hạn độ tuổi trong các dự án khoan trước một triệu năm Các mẫu băng ở Nam Cực được lấy lại vào năm 2010. Vào thời điểm đó, nó là lõi băng lâu đời nhất từng được phát hiện. Vào tháng 2017 năm XNUMX, Science báo cáo rằng nhóm của Paul Woosin đã khoan vào lớp băng cổ đại sâu như bất kỳ ai trước đây và phát hiện ra một lõi băng bằng cách sử dụng 2,7 triệu năm. Các lõi băng ở Bắc Cực và Nam Cực nói lên rất nhiều điều về khí hậu và bầu khí quyển của các thời đại đã qua, chủ yếu là do các bong bóng khí có thành phần gần với khí quyển khi các bong bóng hình thành.

Các nghiên cứu về sự sống dưới lớp băng ở Nam Cực:

Khám phá sự sống dưới lớp băng ở Nam Cực

Cuộc sống đã biết và chưa biết

Hồ nổi tiếng nhất ẩn dưới lớp băng ở Nam Cực là Hồ Vostok. Đây cũng là hồ nước dưới băng lớn nhất được biết đến ở Nam Cực, ẩn mình dưới lớp băng ở độ sâu hơn 3,7 km. Không tiếp xúc với ánh sáng và tiếp xúc với khí quyển, nó vẫn là một trong những nơi có điều kiện khắc nghiệt nhất trên Trái đất.

Về diện tích và khối lượng, Vostok sánh ngang với Hồ Ontario ở Bắc Mỹ. Chiều dài 250 km, chiều rộng 50 km, chiều sâu lên tới 800 m, nằm gần Nam Cực ở Đông Nam Cực. Sự hiện diện của một hồ nước lớn phủ đầy băng lần đầu tiên được đề xuất vào những năm 60 bởi một nhà địa lý / phi công người Nga, người đã phát hiện ra một mảng băng lớn mịn từ không trung. Các thí nghiệm Aeroradar do các nhà nghiên cứu Anh và Nga tiến hành năm 1996 đã xác nhận việc phát hiện ra một hồ chứa bất thường tại địa điểm này.

Brent Christner, một nhà sinh vật học tại Đại học Bang Louisiana, cho biết trong một thông cáo báo chí công bố kết quả nghiên cứu các mẫu băng được thu thập trên hồ chứa.

Christner tuyên bố rằng nguồn nước duy nhất của hồ là nước tan từ tảng băng.

- Anh ấy nói.

Các nhà khoa học cho rằng địa nhiệt của Trái đất duy trì nhiệt độ của nước trong hồ ở mức -3 ° C. Trạng thái lỏng cung cấp áp suất của lớp băng bên trên.

Phân tích các dạng sống cho thấy hồ có thể có một hệ sinh thái đá dựa trên hóa học độc đáo, tồn tại biệt lập và không tiếp xúc với ánh nắng mặt trời trong hàng trăm nghìn năm.

Christner nói.

Các nghiên cứu gần đây về vật chất di truyền của dải băng Đông đã tiết lộ các đoạn DNA của nhiều sinh vật liên quan đến sinh vật đơn bào được tìm thấy trong các hồ, đại dương và suối từ các khu vực khác trên thế giới. Ngoài nấm và hai loài cổ vật (sinh vật đơn bào sống trong môi trường khắc nghiệt), các nhà khoa học đã xác định được hàng nghìn vi khuẩn, bao gồm một số loại thường được tìm thấy trong hệ tiêu hóa của cá, động vật giáp xác và giun. Họ đã tìm thấy sinh vật ưa lạnh (sinh vật sống ở nhiệt độ cực thấp) và sinh vật ưa nhiệt, cho thấy sự hiện diện của các lỗ thông thủy nhiệt trong hồ. Theo các nhà khoa học, sự hiện diện của cả các loài sinh vật biển và nước ngọt hỗ trợ giả thuyết rằng hồ từng được kết nối với đại dương.

Khám phá vùng nước dưới lớp băng ở Nam Cực:

Lần lặn đầu tiên đã hoàn thành - Khoa học dưới băng | Đại học Helsinki

Ở một hồ băng khác ở Nam Cực - Villansa “Các vi sinh vật mới kỳ lạ cũng đã được phát hiện mà các nhà nghiên cứu nói rằng“ ăn đá ”, nghĩa là chúng lấy các chất dinh dưỡng khoáng từ chúng. Nhiều sinh vật trong số này có thể là sinh vật quang hóa dựa trên các hợp chất vô cơ của sắt, lưu huỳnh và các nguyên tố khác.

Dưới lớp băng ở Nam Cực, các nhà khoa học cũng đã phát hiện ra một ốc đảo ấm áp bí ẩn là nơi sinh sống của những loài có lẽ còn thú vị hơn thế nữa. Joel Bensing của Đại học Quốc gia Úc đã công bố những bức ảnh về một hang động băng trên lưỡi của sông băng Erebus trên Ross Land vào tháng 2017 năm 17. Mặc dù nhiệt độ trung bình hàng năm trong khu vực là khoảng -XNUMX ° C, nhiệt độ trong các hệ thống hang động dưới các sông băng có thể lên tới 25°C. Các hang động, nằm gần và dưới ngọn núi lửa Erebus đang hoạt động, đã bị khoét sâu do nhiều năm hơi nước chảy qua các hành lang của chúng.

Như bạn có thể thấy, cuộc phiêu lưu của nhân loại với sự hiểu biết thực sự và sâu sắc về Nam Cực chỉ mới bắt đầu. Một lục địa mà chúng ta biết nhiều hơn hoặc ít hơn một hành tinh xa lạ đang chờ đợi những nhà thám hiểm vĩ đại của nó.

Video của NASA về nơi lạnh nhất trên Trái đất:

Nam Cực là nơi lạnh nhất trên thế giới (-93 °): Video của NASA