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南极冰下除了有水,还有火吗?

科尔和科考队的另一位科考人员戴维·瓦乌汉对信号进行分析后得出结论:雷达反射信号来自于巨大火山喷发后遗留下来的火山灰和岩石。

南极冰下有水,还有火

      冰下不但有水,还有火。2004年和2005年的夏天,一个美英联合科考队通过雷达、磁力仪和引力测量仪等,在南极西部的松岛冰川附近进行了空中勘察,令人惊讶的是,在冰下近千米的地方传来了强烈的雷达信号。科尔和科考队的另一位科考人员戴维·瓦乌汉对信号进行分析后得出结论:雷达反射信号来自于巨大火山喷发后遗留下来的火山灰和岩石。

南极冰下除了有水,还有火吗?冰盖下的南极大陆板块活动可能造成海平面抬升。

南极冰下的卡斯特兹火山大约在2000年前猛烈喷发,这次火山喷发的猛烈程度相当于1980年美国圣海伦火山喷发的强度。直到今天,卡斯特兹火山上仍然少有积冰,表明火山下面的地热活动仍然很活跃。2011年和2012年,地震仪在南极西部又检测到了火山活动发出的隆隆声。

美国加州大学的图拉兹克对南极冰下隐秘的冰与火的世界非常感兴趣。2012年12月,由一长队拖车组成的勘探队从麦克默多科考站向800千米以外的惠兰斯湖出发,每辆拖车后面都拖着一长溜安置在雪橇上的集装箱,这些集装箱里装着将近500吨重的各种探测仪器和设备。由于这种集装箱本来是用于船上运输的,所以在南极这片风雪肆虐起伏不平的雪地上拖拉向前显然非常困难。

南极冰下除了有水,还有火吗?来自惠兰斯湖底的第一张照片

当勘探队抵达遥远偏僻的目的地后,1月中旬,图拉兹克等60名科学家也从麦克默多科考站飞抵这里,他们要在这个月月底温度继续下降之前,钻出一个通往冰下800米深惠兰斯湖的冰洞,然后将各种探测仪器和设备一件件地从钻孔中坠放下去,以用于测量冰下环境的各种数据,收集样本,然后将探测到的一切带回去分析研究。

图拉兹克清楚记得最后钻通冰层抵达惠兰斯湖,并取得湖底淤泥样本那一天的情景。他说:“人们将湖泥紧紧握在手中,在他们眼里,这是此次南极探险最珍贵的纪念品。我们在这里度过了一个星期又一个星期的艰难日子,此时此刻,我们终于有了可以触摸到的、实实在在的证据,表明在我们的脚底下,并不是只有冰,还有令我们惊讶不已的东西。”

从钻孔中降下的仪器设备包括一个测量湖床温度的传感器。在此之前,人们只能根据一些间接的蛛丝马迹判断南极冰下深处可能比较温暖。图拉兹克说:“温度测量结果表明那里真的极热,就像黄石公园的热泉那么热。”在地球其他3.5万处地热温度测量中,只有100处的温度高于惠兰斯湖床。

科学家不知道为什么南极西部冰层下会这么热?为什么冰层下会有如此剧烈的火山活动?据推测,可能是那里的地壳比较薄的缘故。图拉兹克指出,美国西部的内华达山脉和犹他州的盐湖城之间的区域就是一个相类似的例子,这两处的地块在逐渐分开的过程中,地壳岩圈向外延伸,产生大量地热,导致火山活动增多。

南极冰下除了有水,还有火吗?此图清楚地显示了位于冰盖下惠兰斯湖水中的铵离子的产生情况。

或者,南极冰下湖的高温是因冰而产生的,虽然这听起来似乎有些不可思议。研究人员的解释是,在过去几百万年的时间里,南极西部冰层经历了多次增长和萎缩,冰层变厚时,会挤压地壳,冰层融化时,地壳会向上反弹。随着地壳的上下起伏运动,黏稠的地幔也随之变得更为活跃,释放出大量地热。

来源:《大自然探索》2016年第06期

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