[編者注:此報道於1月28日上午9:45更新,以說明南極洲的未測繪區域。]
在南極洲東部廣闊的冰蓋下隱藏著一個冰凍的世界,這裡有冰下湖泊、河流、盆地、火山和山脈。但是,南極洲大約 91% 的區域(幾乎是澳大利亞的兩倍大)尚未被測繪,而這片冰冷大陸上最大的未勘測區域是被稱為伊麗莎白公主地區的區域。現在,一組地質學家已經搜尋了該區域,揭示了一個巨大的冰下湖泊和一系列峽谷,其中一個峽谷——長度是科羅拉多大峽谷的兩倍多——可能成為地球上最大的峽谷。研究結果表明,冰蓋不如先前認為的穩定,並且可能受到氣候變化的強烈影響。
來自英國杜倫大學的斯圖爾特·傑米森和他的同事透過尋找冰蓋表面形狀的細微變化而發現了這一現象,這些變化是由於冰流過不同的地形而形成的。多年來,地質學家一直認為隱藏的特徵可能會微妙地塑造上方的表面,在冰中留下模糊的暗示。例如,未起皺的冰蓋可能揭示一個埋藏的冰下湖泊,而起伏的冰蓋可能預示著一個隱藏的山脈。因此,以衛星影像等表面特徵為指導,傑米森和他的團隊使用了可以像雷達一樣反射回波的穿冰無線電波,來幫助繪製下方的地形圖。
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他們最近發表在《地質學》上的分析顯示,一個冰下湖泊覆蓋面積達 1,250 平方公里(按長度計算,它是南極洲第二大冰下湖泊,僅次於沃斯托克湖)和一系列延伸一公里深、1,100 公里長的峽谷。斯坦福大學的達斯汀·施羅德說,這是對這樣一個未開發的區域的誘人一瞥,他沒有參與這項研究。
這些結果和其他冰下分析將更好地幫助地質學家瞭解冰蓋如何響應氣候變化。例如,未來海平面上升的幅度直接取決於冰蓋的厚度,而冰蓋的厚度在這些湖泊和峽谷上方有所不同。峽谷上方的較厚冰蓋不僅可能融化更多的水,而且還可能很深——深到冰蓋底部遠低於海平面。任何如此低的床部都容易暴露在海水中,使冰蓋在海水變暖時從下方減弱。雖然這對南極洲西部是一個很大的擔憂,但地質學家一直認為南極洲東部的床部(大部分)高於海平面,因此更穩定,英國南極調查局的彼得·弗雷特韋爾說,他沒有參與這項研究。但是像這樣的新分析顯示了以前未發現的深峽谷,表明南極洲東部很大一部分床部低於海平面,這使得冰蓋不如以前認為的穩定。事實上,弗雷特韋爾說,東部低於海平面的總面積可能比西南部更大。
伊麗莎白公主地區之下的地區非常令人興奮,以至於地質學家也正在做出更瘋狂的預測:首先,傑米森懷疑線性特徵,即峽谷,實際上可能指向裂谷,即兩個構造板塊正在彼此分離。其次,來自英國紐卡斯爾大學的尼爾·羅斯,這項研究的合著者,推測該湖泊可能包含微生物生命。他說,任何微生物都“與地球的其餘部分隔離了很長一段時間,可能因此具有獨特的適應性”。這些微生物可以幫助我們尋找太陽系外生命。
雖然冰下地形非常重要,“但我們不太可能使用雷達回波探測來非常詳細地[繪製]整個南極洲的地圖——它太昂貴了,”弗雷特韋爾說。相反,像這樣的簡單分析可能是一個很好的起點。如果它發現了有趣的特徵,那麼地質學家可以使用更好的雷達瞄準該區域。在伊麗莎白公主地區,該團隊正在使用機載雷達來驗證這些冰下特徵的存在並更好地繪製該區域的地圖。
