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地球 · 约 2 分钟

南极冰盖下隐藏着一个巨大的液态湖泊

沃斯托克湖是南极冰盖下最大的冰下湖,被冰封了数百万年。

沃斯托克湖的冰雷达剖面图,显示冰层下的液态水体

反常识钩子

提起南极,你想到的可能是冰天雪地。但在这片冰盖之下,存在着一个巨大的液态湖泊——沃斯托克湖,面积与安大略湖相当,被埋藏在近4公里厚的冰层下达1500万年之久。

到底是怎么回事

沃斯托克湖(Lake Vostok)位于南极洲东部,俄罗斯的沃斯托克站附近。它是目前已知最大的冰下湖,长250公里,宽50公里,最大深度约900米,总体积约5400立方公里。湖面上覆盖着约3700米厚的冰盖。湖水因上方冰层的巨大压力和地热加热而保持液态,温度约-3°C(低于0°C但不结冰,因为高压降低了冰点)。研究人员通过冰雷达和地震探测在20世纪70年代发现该湖,1996年由俄罗斯和英国科学家确认。

背后的机制

南极冰盖下的液态湖形成需要两个条件:一是地热从地球内部加热冰盖底部;二是上方巨厚冰层产生的高压使水的冰点降低(每增加一个大气压,冰点降低约0.0074°C,3700米冰层产生约330个大气压,冰点降至约-2.5°C)。另外,冰川流动的摩擦也贡献热量。沃斯托克湖与上层冰盖的界面不断有冰融化,同时湖底可能有水冻结,形成缓慢的物质循环。此外,湖中可能存在独特的微生物生态系统,与世隔绝数百万年。

容易误解

常有说法称“南极冰下湖泊是纯液态,温度高于0°C”,实际上其水温约-3°C,只是因高压而未结冰。另外“湖中可能存在未知生命”的报道容易夸张,实际钻探取样只发现了少量细菌,新物种或极端生命的证据仍有争议。此外,沃斯托克湖并非唯一:南极已发现超过400个冰下湖,但它是最大的。

一句话带走

南极的冰冻王国之下,藏着一个比北京还长的液态湖泊,千万年不见天日。

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