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南极冰盖下存在孕育生命的液态水?
对于沃斯托克湖的研究,并不如想象中的顺利,由于南极的极端气候,挖开冰层时湖水会在冰层的压力下涌上几十米,然后在极端低温中迅速结冰把冰洞重新封上,最终导致功亏一篑。
科学家们对沃斯托克湖的研究,最开始只是想研究一下南极洲湖水的成分,了解一下远古时代南极大陆的气候情况。
但是随着对冰下湖的研究深入,科学家们发现,这个湖水并不完全是一潭死水,藏在几千米冰层深处的水竟然会流动,而且不是单纯的在湖内小幅度流动,而是湖中的水会以冰下河的方式往其他水体中流动。
从整体看南极洲的冰面下,有一个完整的水流循环系统,这个系统甚至有可能与海洋连接在一起。
这时科学家们终于意识到沃斯托克湖的重要性了,这个冰下湖中——很可能拥有生命。我们知道水至清则无鱼,不流动的水永远都不可能出现生命,但现在发现冰层之下的水是流动的,甚至科学家们还发现冰下水竟然还会受到潮汐力的形象,每当月球路过时,沃斯托克湖的湖水就会有1到2厘米的升降起伏。
综合这种种现象,科学家们认为南极大陆的冰下水循环环境与一些类地行星或者卫星十分相似。比如木星的卫星木卫二,这颗星球表面同样覆盖着一层厚厚的冰,但科学家们认为木卫二的低温不足以让星球上面的水全部结冰,所以木卫二很可能与南极大陆一样,拥有在冰面之下的液态水。
所以现在对于沃斯托克湖的研究方向就从研究南极大陆曾经的湖水成分,变成了要研究一下沃斯托克湖中是否拥有生命,如果能在几千米冰层下找到生命,那么像木卫二这样的星球拥有生命的可能性将大幅提升。
既然研究方向改变了,那么原本的探测方法就不能使用了,因为有一个很严重的问题,那就是钻开冰层的钻头,很可能会污染到沃斯托克湖的湖水,因为钻头一旦进入到湖水中,钻头上的微生物就会顺着进入,最终原本的湖水生态将会遭到破坏,到时候如果在湖水中找到生命的痕迹,也将很难判断是不是从钻头上来的微生物。
原本科学家们是在钻头上使用防冻液和煤油这两种液态润滑钻头,主要的作用就是避免钻头被冻结。但是这两者都没法完全消毒杀菌,当冰层被钻开的时候,就一定会有大量的细菌等生物污染湖水。
为了解决这个问题,俄罗斯的科学家们想了一个办法,钻到接近湖面的位置时,换一个经过消毒的干净钻头,然后钻到湖面的一瞬间就把钻头撤出。
湖中的水就会在冰层压力下朝钻孔涌去,这些水会慢慢解冻,然后科学家将这个在钻洞中新凝结的冰柱带走进行研究,这样就能简单地知道湖水中是否存在微生物了。
通过研究科学家们发现,在湖水中的确拥有低浓度状态的细菌,而且这些细菌的构成很复杂,生活在不同环境中的菌种都有发现,这意味着,在南极冰层下方并不是只有低温和些许液态水,而是在冰面下水循环的过程中这些水会经过不同的环境。
经过科学家的研究,这些细菌的基因序列显示,它们分别于湖泊、海洋、海底泥、深海热泉、还有冰冻环境,这些环境中生存的细菌基本一致,这也直接证明了南极冰盖下面的水循环是真实存在的,微生物正是随着水循环的运转才能保有多样性。
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