南极洲的血瀑布:并非那么神秘,但仍然非常诡异

只是有些“血”从冰中汩汩流出,没什么好看的。
blood falls
血瀑。美国国家科学基金会/Peter Rejcek

你可能看过一些声称南极洲“血瀑”的巨大谜团终于被解开的头条新闻。这有点可笑,因为关于为什么这种血红色的液体会从泰勒冰川(Taylor Glacier)原本洁白的表面渗出的巨大谜团,其实在一段时间以来都不是那么神秘了。两年前,一项研究表明,这种富含奇特的微生物生命、并因高含量铁而呈现出颜色的咸水,似乎来自一条连接地表可见湖泊的地下水道。

“事实证明,尽管血瀑在这些山谷中看起来非常美丽和触目惊心,但它实际上只是一个亮点。它是这个更令人兴奋的特征中的一个小缺陷,”微生物学家吉尔·米库基(Jill Mikucki)在2015年告诉《华盛顿邮报》

但我们跑题了。血瀑?依然很棒。而关于它们起源的最新研究,虽然不像某些头条新闻暗示的那么出人意料,但仍然非常酷。基本上,这项研究将2015年那篇论文的猜测变成了确凿的事实——并包含了一些可能对我们变暖的星球产生重大影响的发现。

在本周发表于《冰川学杂志》(Journal of Glaciology)的一项研究中,研究人员(包括米库基)报告了关于这一有趣自然现象管道系统的新信息:他们认为他们已经追踪到水的确切起点——位于泰勒冰川下方的盐水储层。

“我们知道有一个盐水流导致了瀑布的形成,而2015年的那篇论文 pretty much 证实了咸水来自冰川下方,”首席研究作者杰西卡·巴奇利(Jessica Badgeley)说,她是华盛顿大学的一名研究生。“剩下的谜团是这个源头和流出之间的联系。这是一个不寻常的特征,像这样的情况非常少见。所以,从冰川下方如何将盐水输送到地表并不明显。”

首先,冰川本不应该有液态水流过。盐会降低水的冰点,所以盐水会更长时间地保持流动状态。“但这还不够,”巴奇利解释说。“还有另一个机制。”

她和她的同事们发现,盐水在结冰时实际上会自己升温。这听起来很疯狂,没错,但我们正在谈论的是血瀑。工作原理如下:当水从液态转变为固态时,会释放热量——这是基础化学。就流经泰勒冰川的盐水而言,那些*确实*结冰的盐水所释放的热量足以保持其余的盐水流动。

那个热量的信号帮助巴奇利和她的团队追踪到了水的路径:他们将无线电波发送到冰川中,并测量了无线电波反射回来的时间,以及它们在旅途中如何变化。这让他们了解了冰川的内部结构,而他们的结果显示,内部有一个区域特别温暖且潮湿。

为了确认那里确实有一个盐水储层,研究人员使用了一个名为IceMole的机器人(非常巧合的是,我们刚刚写过它)。IceMole可以融化并钻穿冰层,对下方的任何东西进行采样——科学家们希望这项技能能帮助我们在像木卫二(Europa)这样的冰冷世界寻找生命,那里可能在厚厚的冰层下涌动着充满微生物的海洋。血瀑为这种探测器提供了一个完美的测试场地,而这次IceMole的试运行恰好证实了在巴奇利和她的同事们预期找到的地方确实存在咸水。

注意:外星人?气候变化?“血?”这个故事应有尽有。

到目前为止,血瀑已经揭示了它的大部分秘密。咸的、锈色的盐水储存在冰川下,由于一些违反直觉的化学反应而保持温暖。冰川底部张开的裂缝使加压的盐水向上喷射。如果地表的裂缝恰好与下方的这些裂缝相交,那么血红色的液体就有了一条路径,可以渗出到外面。

但尽管瀑布可能不再有什么神秘之处,它们仍然有很多东西可以教给我们:首先,就是它完美地模拟了外星微生物可能在寒冷严酷的卫星上如何存在。但也有更贴近我们生活的意义。

“以前,我们将大多数冰点以下的冰川视为没有水的,”巴奇利解释说。“但如果它们可以在冰川下方或内部有水——而泰勒冰川表明,盐水甚至淡水可能能在如此寒冷的冰川内部流动——这会影响它们的运动方式。”

冰川运动的预测变得越来越重要。随着世界因气候变化而变暖,冰川和冰盖代表着巨大的可能融化的冰库——因此它们的行为可以决定海平面上升的速度。

“了解在不断变化的气候中,冰川和冰盖将以多大的速度和幅度变化,这一点非常重要,”巴奇利说。随着温度升高,更多的冰川可能会变得*足够*温暖,从而允许这种现象发生。“随着气候的持续变化,这可能会对更多冰川产生影响,”她说。“但即使在目前的情况下,也可能有一些我们认为太冷而无法有水的冰川,在建模时没有考虑其内部的水。我们可能需要回去更深入地研究那些,以对其进行更准确的评估。”

各位,事情就是这样了。南极洲的血瀑为了更好地开发外星人狩猎太空机器人和海平面上升模型,已经卸下了最后的神秘面纱。这似乎是一笔相当公平的交易。即使我们知道它是什么以及它是如何形成的,从冰川中渗出的血红色液体也永远不会停止令人着迷地毛骨悚然。

 

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Rachel Feltman

特约编辑

Rachel Feltman 是《流行科学》的特约编辑。她主持并监督热门播客“我这周学到的最奇怪的事情”,并帮助充实杂志的数字版内容。她住在泽西城,与她同样高挑的丈夫和同样年长的猫一起生活。


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