Obca planeta na dole mapy

Era wielkich odkryć geograficznych naprawdę „odkryła” Antarktydę, ale tylko w tym sensie, że dowiedzieliśmy się, że tam, „pod”, jest ląd pokryty lodem. Wydzieranie każdej nowej tajemnicy kontynentu wymagało poświęcenia, czasu, ogromnych nakładów i wytrwałości. A jeszcze ich nie zerwaliśmy...

Wiemy, że pod kilometrami lodu znajduje się prawdziwy ląd (łac. „kraina nieznana”). W ostatnich czasach wiemy też, że warunki w lodowych oazach, jeziorach i rzekach są zupełnie inne niż na oblodzonej powierzchni pokrywy lodowej. W życiu nie brakuje. Ponadto zaczynamy odkrywać jej nieznane dotąd formy. Może to obcy? Czy nie odczujemy tego, co Koziołek Matołek, który „szukał w szerokim świecie tego, co bardzo bliskie”?

Geofizycy za pomocą skomplikowanych algorytmów matematycznych są w stanie odtworzyć trójwymiarowy obraz powierzchni pod pokrywą lodową. W przypadku Antarktydy jest to trudne, ponieważ sygnał akustyczny musi penetrować kilometry chaotycznego lodu, powodując znaczny szum na obrazie. Trudne nie znaczy niemożliwe, a o tej nieznanej krainie poniżej dowiedzieliśmy się już sporo.

Zimno, wietrznie, sucho i… coraz bardziej zielono

Antarktyda jest najbardziej wietrzny ląd na Ziemi znajduje się u wybrzeży Ziemi Adeli, wiatry wieją przez 340 dni w roku, a porywy huraganów mogą przekraczać 320 km/h. to jest to samo najwyższy kontynent - jego średnia wysokość wynosi 2040 m n.p.m. (niektóre źródła podają 2290). Drugi co do wysokości kontynent na świecie, czyli Azja, osiąga średnio 990 m npm Antarktyda jest również najbardziej sucha: w głębi lądu roczne opady wahają się od 30 do 50 mm/m.². Obszar znany jako Dry Valley jest domem dla McMurdo. najsuchsze miejsce na ziemi - nie było śniegu i opadów przez prawie... 2 miliony lat! Nie ma również znaczącej pokrywy lodowej na tym obszarze. Warunki na tym obszarze — niskie temperatury, bardzo niska wilgotność powietrza i silne wiatry — umożliwiają badanie środowiska podobnego do dzisiejszego Marsa.

Zostaje też Antarktyda najbardziej tajemniczy - wynika to z faktu, że została odkryta najpóźniej. Jego brzeg po raz pierwszy zobaczył rosyjski żeglarz w styczniu 1820 roku. Fabiana Bellingshausena (według innych źródeł był to Edward Bransfield lub Nathaniel Palmer). Pierwszą osobą, która wylądowała na Antarktydzie był Henryk Johan Bullktóry wylądował na Przylądku Adare w Ziemi Wiktorii 24 stycznia 1895 r. (chociaż istnieją doniesienia o wcześniejszych lądowaniach). W 1898 roku Bull spisał swoje wspomnienia z wyprawy w swojej książce „Antarctica's Cruise to the South Polar Regions”.

Ciekawe jest jednak to, że choć Antarktyda jest uważana za największą pustynię, to jednak ją otrzymuje coraz więcej zieleni. Według naukowców jej obrzeża są atakowane przez obce rośliny i małe zwierzęta. Nasiona znajdują się na ubraniach i butach osób powracających z tego kontynentu. W latach 2007/2008 naukowcy zebrali je od turystów i badaczy tych miejsc. Okazało się, że średnio każdy odwiedzający kontynent importował 9,5 zboża. Skąd oni przyszli? Na podstawie metody liczenia zwanej ekstrapolacją oszacowano, że co roku Antarktydę odwiedza 70 XNUMX osób. posiew. Większość z nich pochodzi z Ameryki Południowej - przywiezionych przez wiatr lub nieświadomie turystów.

Chociaż wiadomo, że Antarktyda najzimniejszy kontynent, nadal nie jest jasne, ile. Wiele osób pamięta ze starożytności i atlasów, że rosyjska (radziecka) stacja antarktyczna Wostok była tradycyjnie uważana za najzimniejszy punkt na Ziemi, gdzie -89,2°C. Jednak mamy teraz nowy zimny rekord: -93,2°C - zaobserwowano kilkaset kilometrów od wschodu, wzdłuż linii pomiędzy szczytami Argus Dome (Dome A) i Fuji Dome (Dome F). Są to formacje małych dolin i zagłębień, w których osadza się gęste zimne powietrze.

Temperaturę tę zarejestrowano 10 sierpnia 2010 roku. Jednak dopiero niedawno, gdy przeprowadzono szczegółowe analizy danych z satelitów Aqua i Landsat 8, okazało się, że ustanowiono wówczas rekord mrozowy. Ponieważ jednak odczyt ten nie pochodzi z naziemnego termometru na powierzchni lodowego kontynentu, ale z urządzeń krążących w przestrzeni kosmicznej, nie jest uznawany przez Światową Organizację Meteorologiczną za rekord. Tymczasem naukowcy twierdzą, że są to wstępne dane i że w miarę ulepszania czujników termicznych prawdopodobnie wykryją jeszcze niższe temperatury na Ziemi…

Co jest poniżej?

W kwietniu 2017 r. naukowcy poinformowali, że stworzyli najdokładniejszą jak dotąd trójwymiarową mapę pokrywy lodowej pustoszącej Antarktydę. To wynik siedmiu lat obserwacji z orbity wokół Ziemi. W latach 2010-2016 europejski satelita CryoSat z wysokości prawie 700 km wykonał około 250 milionów radarowych pomiarów grubości lodowców Antarktydy. Naukowcy z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) chwalą się, że ich satelita, przeznaczony do badania lodu, jest bliżej niż jakikolwiek inny rejonów polarnych - dzięki czemu jest w stanie obserwować to, co dzieje się nawet w promieniu 200 km od obu biegun południowy i północny. .

Z innej mapy opracowanej przez naukowców z British Antarctic Survey my z kolei wiemy, co kryje się pod lodem. Ponadto za pomocą radaru stworzyli piękną mapę Antarktydy bez lodu. Pokazuje rzeźbę geologiczną kontynentu, ściśniętą lodem. Wysokie góry, głębokie doliny i dużo, dużo wody. Antarktyda bez lodu byłaby prawdopodobnie archipelagiem lub pojezierzem, ale dokładne przewidzenie jej ostatecznego kształtu jest trudne, bo po zrzuceniu masy lodowej ląd podniósłby się znacznie – nawet o kilometr w górę.

Jest też przedmiotem coraz intensywniejszych badań. wody morskie pod lodowcem szelfowym. Podjęto szereg programów, w ramach których nurkowie badają dno morskie pod lodem, a być może najbardziej znanym z nich jest trwająca praca fińskich naukowców. Podczas tych niebezpiecznych i wymagających wypraw nurkowych ludzie zaczynają cenić drony. Paul G. Allen Philanthropies zainwestował 1,8 miliona dolarów w testowanie robotów na zdradliwych wodach Antarktydy. Cztery drony Argo zbudowane na Uniwersytecie Waszyngtońskim mają zbierać dane i natychmiast przesyłać je do Seattle. Będą pracować pod lodem, dopóki prądy morskie nie wyniosą ich na otwarte wody.

Antarktyczny wulkan Erebus

Doskonałe ogrzewanie pod dużym lodem

Antarktyda to kraina lodu, ale pod jej powierzchnią znajduje się gorąca lawa. Obecnie najaktywniejszym wulkanem na tym kontynencie jest Ereb, znany od 1841 r. Do tej pory wiedzieliśmy o istnieniu około czterdziestu antarktycznych wulkanów, ale w sierpniu ubiegłego roku naukowcy z Uniwersytetu w Edynburgu odkryli pod pokrywą lodową kolejnych dziewięćdziesiąt jeden, z których niektóre mają ponad 3800 metrów wysokości. . Okazuje się, że Antarktyda może być najbardziej aktywny wulkanicznie obszar na ziemi. Autorzy artykułu na ten temat - Maximilian van Wyck de Vries, Robert G. Bingham i Andrew Hine - przestudiowali cyfrowy model wysokości o nazwie Bedmap 2 DEM uzyskany za pomocą zdjęć radarowych w poszukiwaniu struktur wulkanicznych.

Tak gęste jak na Antarktydzie wulkany znajdują się tylko wokół Wielkiej Szczeliny Wschodniej, rozciągającej się od Tanzanii po Półwysep Arabski. To kolejna wskazówka, która prawdopodobnie będzie ogromna, intensywne źródło ciepła. Zespół z Edynburga wyjaśnia, że ​​kurczenie się pokryw lodowych może zwiększyć aktywność wulkaniczną, co ma miejsce na Islandii.

geolog Robert Bingham powiedział theguardian.com.

Stojąc na warstwie lodu o średniej grubości około 2 km, a maksymalnej nawet 4,7 km, trudno uwierzyć, że kryje się pod nią potężne źródło ciepła, podobne do tego ukrytego w Yellowstone. Według modeli obliczeniowych ilość ciepła wypromieniowywana z dolnej części Antarktydy wynosi około 150 mW/m.² (mW - miliwaty; 1 wat = 1 mW). Energia ta nie zapobiega jednak wzrostowi warstw lodu. Dla porównania średni strumień ciepła z Ziemi wynosi 40-60 mW/m.², aw Parku Narodowym Yellowstone osiąga średnio 200 mW/m².

Wydaje się, że główną siłą napędową aktywności wulkanicznej na Antarktydzie jest wpływ płaszcza Ziemi, Mary Byrd. Geolodzy uważają, że plama ciepła w płaszczu powstała 50-110 milionów lat temu, kiedy Antarktyda nie była jeszcze pokryta lodem.

Dobrze w lodach Antarktydy

Alpy Antarktyczne

W 2009 roku naukowcy z międzynarodowego zespołu kierowanego przez prof dr Fausty Ferraccoliego Członkowie British Antarctic Survey spędzili dwa i pół miesiąca na Wschodniej Antarktydzie, walcząc z temperaturami dochodzącymi do -40°C. Zeskanowali z samolotu radar, grawimetr (urządzenie do pomiaru różnicy przyspieszeń swobodnego spadania) i magnetometr (pomiar pola magnetycznego) - a na powierzchni ziemi sejsmografem - obszar, w którym głęboko , na głębokości do 3 km pod lodowcem ukrytych jest 1,3 tys. Pasmo górskie Gamburcewa.

Szczyty te, pokryte warstwą lodu i śniegu, znane są nauce od czasów sowieckich ekspedycji antarktycznych, prowadzonych w trakcie tzw. Już wtedy naukowcy byli zdumieni, że prawdziwe góry wyrastają z tego, co ich zdaniem powinno być płaskie, jak stół. Później naukowcy z Chin, Japonii i Wielkiej Brytanii opublikowali swój pierwszy artykuł na ich temat w czasopiśmie Nature. Na podstawie obserwacji radarowych z powietrza sporządzili trójwymiarową mapę gór, zauważając, że szczyty Antarktydy przypominają europejskie Alpy. Mają te same ostre grzbiety i głębokie doliny, którymi w starożytności płynęły potoki, a dziś tu i ówdzie występują w nich subglacjalne jeziora górskie. Naukowcy obliczyli, że pokrywa lodowa pokrywająca środkową część gór Gamburcew ma grubość od 1957 do 1958 metrów. Najwyższy szczyt grani ma wysokość 1649 m n.p.m. (zespół Ferraccioli skorygował tę liczbę do 3135 tys. metrów).

Naukowcy przeczesali swoimi instrumentami cały Grzbiet Gamburcewa, w tym ogromny uskok w skorupie ziemskiej - dolinę ryftową przypominającą Wielki Ryft Afrykański. Ma 2,5 tys. km długości i rozciąga się od wschodniej Antarktydy przez ocean w kierunku Indii. Oto największe antarktyczne jeziora subglacjalne, m.in. słynne Jezioro Wostok, położone obok wspomnianej wcześniej stacji naukowej o tej samej nazwie. Eksperci twierdzą, że najbardziej tajemnicze góry w świecie Gamburcewa zaczęły pojawiać się miliard lat temu. Wtedy na Ziemi nie było ani roślin, ani zwierząt, ale kontynenty były już koczownicze. Kiedy się zderzyły, na terenach dzisiejszej Antarktydy wzniosły się góry.

Wnętrze ciepłej jaskini pod lodowcem Erebus

wiercenie

John Goodge, profesor nauk biologicznych na University of Minnesota Duluth, przybył na najzimniejszy kontynent świata, aby rozpocząć testowanie specjalnie zaprojektowanego wiertłoUmożliwi to wiercenie głębiej w pokrywie lodowej Antarktydy niż ktokolwiek inny.

Dlaczego wiercenie do dna i pod pokrywą lodową jest tak ważne? Każda dziedzina nauki oferuje własną odpowiedź na to pytanie. Na przykład biolodzy mają nadzieję, że mikroorganizmy, w tym nieznane wcześniej gatunki, żyją w starożytnym lodzie lub pod lodem. Klimatolodzy będą szukać rdzeni lodowych, aby dowiedzieć się więcej o historii klimatu Ziemi i stworzyć lepsze naukowe modele przyszłych zmian klimatycznych. A dla geologów, takich jak Gooj, skała pod lodem może pomóc wyjaśnić, w jaki sposób Antarktyda wchodziła w interakcje z innymi kontynentami dzisiaj, tworząc potężne superkontynenty z przeszłości. Wiercenie rzuci również światło na stabilność pokrywy lodowej.

Projekt Guja tzw RAID rozpoczął się w 2012 roku. W listopadzie 2015 roku naukowcy wysłali wiertło na Antarktydę. Dotarł do stacji McMurdo. Korzystając z różnych technologii obrazowania, takich jak radar skanujący lód, naukowcy wskazują obecnie potencjalne miejsca odwiertów. Podstawowe testy trwają. prof. Goodge ma nadzieję otrzymać pierwsze próbki do badań pod koniec 2019 roku.

Limit wiekowy podczas poprzednich projektów wiertniczych milion lat Próbki lodu z Antarktydy pobrano w 2010 roku. W tamtym czasie był to najstarszy rdzeń lodowy, jaki kiedykolwiek odkryto. W sierpniu 2017 r. Science poinformował, że zespół Paula Woosina wiercił w starożytnym lodzie tak głęboko, jak ktokolwiek wcześniej i odkrył rdzeń lodowy za pomocą 2,7 miliona lat. Rdzenie lodowe Arktyki i Antarktydy wiele mówią o klimacie i atmosferze minionych epok, głównie ze względu na pęcherzyki powietrza, których skład jest zbliżony do atmosfery, w której tworzyły się pęcherzyki.

Badania życia pod lodem Antarktydy:

Odkrycie życia pod lodem Antarktydy

Życie znane i nieznane

Najbardziej znanym jeziorem ukrytym pod lodem Antarktydy jest Jezioro Wostok. Jest to również największe znane jezioro subglacjalne na Antarktydzie, ukryte pod lodem na głębokości ponad 3,7 km. Odcięty od światła i kontaktu z atmosferą pozostaje jednym z najbardziej ekstremalnych warunków na Ziemi.

Pod względem powierzchni i objętości Vostok rywalizuje z jeziorem Ontario w Ameryce Północnej. Długość 250 km, szerokość 50 km, głębokość do 800 m. Znajduje się w pobliżu bieguna południowego we wschodniej Antarktydzie. Obecność dużego, pokrytego lodem jeziora została po raz pierwszy zasugerowana w latach 60. przez rosyjskiego geografa/pilota, który zauważył z powietrza dużą, gładką warstwę lodu. Eksperymenty z radarem powietrznym przeprowadzone przez brytyjskich i rosyjskich naukowców w 1996 roku potwierdziły odkrycie niezwykłego zbiornika w tym miejscu.

mówi Brent Christner, biolog z Louisiana State University, w komunikacie prasowym ogłaszającym wyniki badań próbek lodu zebranych nad zbiornikiem.

Christner twierdzi, że jedynym źródłem wody w jeziorze jest topniejąca woda z pokrywy lodowej.

- mówi.

Naukowcy uważają, że ciepło geotermalne Ziemi utrzymuje temperaturę wody w jeziorze na poziomie około -3°C. Stan ciekły zapewnia ciśnienie leżącego lodu.

Analiza form życia sugeruje, że jezioro może mieć unikalny kamienny ekosystem oparty na chemikaliach, który istniał w izolacji i bez ekspozycji na słońce przez setki tysięcy lat.

mówi Christner.

Niedawne badania materiału genetycznego wschodniej pokrywy lodowej ujawniły fragmenty DNA wielu organizmów spokrewnionych z organizmami jednokomórkowymi występującymi w jeziorach, oceanach i strumieniach z innych części świata. Oprócz grzybów i dwóch archaicznych gatunków (jednokomórkowych organizmów żyjących w ekstremalnych środowiskach) naukowcy zidentyfikowali tysiące bakterii, w tym niektóre powszechnie występujące w układzie pokarmowym ryb, skorupiaków i robaków. Znaleźli kriofile (organizmy żyjące w ekstremalnie niskich temperaturach) i termofile, co sugeruje obecność kominów hydrotermalnych w jeziorze. Według naukowców obecność zarówno gatunków morskich, jak i słodkowodnych potwierdza teorię, że jezioro było kiedyś połączone z oceanem.

Eksploracja wód pod lodem Antarktydy:

Ukończono pierwsze nurkowanie — Nauka pod lodem | Uniwersytet Helsiński

W innym lodowym jeziorze Antarktydy - Złoczyńcy „Odkryto również dziwne nowe mikroorganizmy, o których naukowcy mówią„ jedzą skały ”, co oznacza, że ​​wydobywają z nich mineralne składniki odżywcze. Wiele z tych organizmów to prawdopodobnie chemolitotrofy oparte na nieorganicznych związkach żelaza, siarki i innych pierwiastków.

Pod lodami Antarktydy naukowcy odkryli również tajemniczą ciepłą oazę, w której żyją być może jeszcze ciekawsze gatunki. Joel Bensing z Australian National University opublikował zdjęcia jaskini lodowej na języku lodowca Erebus na Ziemi Rossa we wrześniu 2017 r. Chociaż średnia roczna temperatura na tym obszarze wynosi około -17°C, temperatury w systemach jaskiń pod lodowcami mogą sięgać 25°C. Jaskinie znajdujące się w pobliżu i pod czynnym wulkanem Erebus zostały wyżłobione w wyniku wieloletniego przepływu pary wodnej przez ich korytarze.

Jak widać, przygoda ludzkości z prawdziwym i głębokim zrozumieniem Antarktydy dopiero się zaczyna. Kontynent, o którym wiemy tyle lub niewiele więcej niż obca planeta, czeka na swoich wielkich odkrywców.

Film NASA z najzimniejszego miejsca na Ziemi:

Antarktyda to najzimniejsze miejsce na świecie (-93°): wideo NASA