在世界的盡頭，在寒冷的南極沙漠中，坐落著一個奇怪的池塘，只有幾英寸深，但它非常鹹，即使在零下58華氏度（零下50攝氏度）的溫度下也能保持液態。
自1961年考察期間發現該池塘以來，池塘中異常重且純淨的鹽的來源一直是一個地球化學謎團。科學家們普遍認為，唐胡安池塘——以考察隊直升機飛行員的名字命名——是由深層地下水補給的，但2013年一篇廣為宣傳的論文表明，鹽來自較淺的來源。
在9月15日發表在《地球與行星科學通訊》雜誌上的新研究中，研究人員使用了池塘化學成分的計算機模型來反駁這一發現。
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由於該地區是火星最接近的陸地類似物之一，因此瞭解水如何在池塘和周圍區域流動可能有助於科學家瞭解紅色星球上類似特徵的行為。[地球上最像火星的7個地方]
唐胡安池塘中的鹽與灑在食物上的東西不同。相反，它是95%的氯化鈣，這大大降低了水的冰點，有助於池塘即使在嚴酷的南極冬季也能保持液態。
華盛頓大學地球化學家、研究合著者喬納森·託納說，自然界很少產生如此純淨的水溶液。從化學的角度來看，“這有點像走進房間看到一頭粉紅色的大象，”他告訴《生命科學》。
託納說，所有這些鹽使水比從水龍頭流出的水或拍打在海灘上的水更稠密和粘稠，使其具有稀糖漿的稠度。
池塘之所以如此鹹（按重量計算約佔40%），是由於兩個因素的結合：位於麥克默多幹燥谷的極端乾燥環境中的高蒸發率，以及氯化鈣比普通食鹽（氯化鈉）形成濃度更高的溶液的能力。
但是，鹽的來源以及池塘為何具有如此高的化學純度一直是長期存在的謎團。而且它們很難回答，因為該池塘被指定為保護區，以防止任何汙染——因此對該區域的取樣和研究存在限制。
2013年的研究使用延時攝影來監測池塘周圍的水流。作者得出結論，周圍土壤中的氯化鈣在溼度達到峰值時會從大氣中吸收水分——這一過程稱為潮解。這種水在池塘附近斜坡上的深色泥土條紋中可見。作者認為，週期性的融雪然後將鹽衝入池塘。[氣候變化的攝影證據：冰川退縮的延時影像]
“但我們完全不同意”研究作者的結論，託納說。“我認為他們真的沒有考慮過去關於深層地下水源的證據。”
他和他的同事將鹽的兩種可能來源——深層地下水和2013年論文中描述的過程——與一個化學模型進行了比較，該模型比較了池塘水的成分與透過這兩種不同來源蒸發而預計會產生的成分。
他們發現深層地下水源“完全匹配，準確得令人難以置信”，而較淺的來源“根本無法企及”，託納說。
這項研究仍然沒有解決深層地下水最終來自哪裡的問題。託納和他的同事認為，鹽水滲入凍土，並以產生純化的氯化鈣羽流的方式與周圍的礦物質相互作用（他們透過鑽探到土壤中檢測到了這種羽流），託納說。但這個過程發生得比2013年的研究提出的要慢得多，從數千年到數萬年不等。
2013年論文的作者之一、加州理工學院的行星科學家傑伊·迪克森認為，這項新研究並沒有駁斥他自己的研究，因為它沒有解決鹽的最終來源問題。他認為每篇論文中描述的過程可能是相關的，儘管託納不同意。
託納說，這項新研究還表明，池塘正在不斷地被沖刷出去，這表明它與一個廣泛的地下水系統相連，該系統也在為山谷中的另一個富含氯化鈣的湖泊供水，儘管純度不如唐胡安池塘。他還認為，地表水痕可能是地下水系統的另一種表現。[觀看南極洲惠蘭斯冰下湖的圖片]
瞭解該系統以及被含鹽土壤吸收的地表水痕，可能有助於揭示更多關於火星表面類似特徵的資訊。然而，迪克森說，火星幾乎不可能擁有廣泛的地下水系統，因為它太冷了。
“如果他們是對的——它是一個深層地下水源——[那麼]這種情況今天不會在火星上發生，”他告訴《生命科學》。
託納將成為一個團隊的成員，該團隊將於12月探索唐胡安池塘周圍地區並進行取樣，以尋找更多關於鹽的來源以及與更大的地下水系統潛在聯絡的證據。
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