Чужая планета ўнізе карты

Эпоха вялікіх геаграфічных адкрыццяў сапраўды "адкрыла" і Антарктыду, але толькі ў тым сэнсе, што мы даведаліся, што там, "унізе", знаходзіцца зямля, пакрытая лёдам. Вырыванне кожнай новай таямніцы кантынента патрабавала самаадданасці, часу, вялікіх затрат і настойлівасці. А мы іх адарвалі яшчэ няшмат…

Мы ведаем, што пад мілямі лёду ёсць сапраўдная зямля (лац. "Невядомая зямля"). У апошні час мы таксама ведаем, што ўмовы ў ледзяных аазісах, азёрах і рэках зусім іншыя, чым на марознай паверхні ледзяной шапкі. Там няма недахопу ў жыцці. Акрамя таго, мы пачынаем адчыняць яго дагэтуль невядомыя формы. Можа гэта іншапланецянін? Хіба мы не адчуем тое, што Казіёлек Матолек, які «шукаў у шырокім свеце тое, што вельмі блізка»?

Геафізікі, выкарыстоўваючы складаныя матэматычныя алгарытмы, здольныя ўзнавіць трохмерны малюнак паверхні пад ледзяным покрывам. У выпадку з Антарктыдай гэта складана, бо акустычны сігнал павінен пранікаць праз кіламетры хаатычнага лёду, выклікаючы значны шум у малюнку. Складана, гэта не значыць немагчыма, і мы ўжо шмат чаго даведаліся аб гэтай невядомай зямлі ніжэй.

Холадна, ветрана, суха і… усё больш зялёна і зялёна

Антарктыда гэта самы легкадумны суша на Зямлі - у берагоў Зямлі Адэлі, вятры дзьмуць 340 дзён у годзе, а парывы ​​ўраганаў могуць перавышаць 320 км/г. Гэта таксама самы высокі кантынент - яго сярэдняя вышыня 2040 м над узроўнем мора (у некаторых крыніцах гаворыцца аб 2290). Другі па вышыні кантынент у свеце, т. е. Азія, дасягае над узроўнем мора ў сярэднім 990 м. Антарктыда таксама з'яўляецца самай сухой: усярэдзіне краін гадавая колькасць ападкаў вагаецца ад 30 да 50 мм/м.². У раёне, вядомым як Сухая даліна, знаходзіцца Мак-Мерда. самае сухое месца на Зямлі - снегу і ападкаў не было амаль ... 2 мільёны гадоў! У гэтым раёне таксама няма значнага ледзянога покрыва. Умовы ў гэтым раёне - нізкія тэмпературы, вельмі нізкая вільготнасць паветра і моцныя вятры - дазваляюць вывучаць асяроддзе, падобнае паверхні Марса сёння.

Антарктыда таксама застаецца самы загадкавы – гэта звязана з тым, што ён быў знойдзены ў самы позні час. Яго бераг упершыню ўбачыў рускі марак у студзені 1820 года. Фабіян Беллінсгаўзен (па іншых дадзеных гэта быў Эдвард Брансфілд ці Натаниэль Палмер). Першым чалавекам, які здзейсніў пасадку ў Антарктыдзе, быў Хенрык Ёхан Булякі высадзіўся на мысе Адэр, Зямля Вікторыі, 24 студзеня 1895 г. (хоць ёсць паведамленні і пра больш раннія высадкі). У 1898 годзе Бул напісаў свае ўспаміны аб экспедыцыі ў сваёй кнізе «Круіз «Антарктыкі» ў паўднёвыя палярныя раёны».

Цікава, аднак, што хоць Антарктыда і лічыцца самай вялікай пустыняй, яна атрымлівае усё больш і больш "зялёных". Па меркаванні навукоўцаў, яго ўскраіны падвяргаюцца нападу чужародных раслін і дробных жывёл. Сямёна знаходзяць на вопратцы і абутку людзей, якія вяртаюцца з гэтага кантынента. У 2007/2008 годзе навукоўцы сабралі іх у турыстаў і даследчыкаў тых мясцін. Высветлілася, што ў сярэднім кожны наведвальнік кантынента ўвозіў 9,5 зерня. Адкуль яны прыйшлі? На аснове метаду падліку, званага экстрапаляцыяй, было падлічана, што кожны год у Антарктыду прыязджае 70 XNUMX чалавек. насенне. Большасць з іх родам з Паўднёвай Амерыкі - прынесеныя ветрам або па няведанні турысты.

Хаця вядома, што Антарктыда самы халодны кантынент, да гэтага часу не ясна, колькі. Многія памятаюць па даўніне і атласах, што расійская (савецкая) антарктычная станцыя Усход традыцыйна лічылася самай халоднай кропкай на Зямлі, дзе 89,2-° С. Аднак зараз у нас ёсць новы халодны рэкорд: 93,2-° С – назіраецца за некалькі сотняў кіламетраў ад Усходу, уздоўж лініі паміж пікамі Купал Аргус (Купал А) і Купал Фудзі (Купал F). Гэта адукацыі невялікіх далін і западзін, у якіх асядае густое халоднае паветра.

Гэтая тэмпература была зафіксаваная 10 жніўня 2010 г. Аднак толькі нядаўна, калі былі праведзены дэталёвыя аналізы дадзеных са спадарожнікаў Aqua і Landsat 8, стала вядома, што ў гэты час быў усталяваны рэкорд маразоў. Аднак, паколькі гэтае паказанне паступіла не ад наземнага тэрмометра на паверхні ледзянога кантынента, а ад прылад, якія верцяцца ў космасе, яно не прызнана Сусветнай метэаралагічнай арганізацыяй рэкордам. Тым часам навукоўцы кажуць, што гэта папярэднія дадзеныя і што, калі цеплавыя датчыкі будуць удасканаленыя, яны, верагодна, будуць выяўляць яшчэ ніжэйшыя тэмпературы на Зямлі…

Што ўнізе?

У красавіку 2017 года даследчыкі паведамілі, што стварылі самую дакладную на сённяшні дзень трохмерную карту ледзяной шапкі, якая разбурае Антарктыду. Гэта вынік сямігадовых назіранняў з арбіты вакол Зямлі. У 2010-2016 гадах еўрапейскі спадарожнік CryoSat з вышыні амаль 700 км вырабіў каля 250 мільёнаў радыёлакацыйных вымярэнняў таўшчыні антарктычных леднікоў. Навукоўцы з ЕКА (Еўрапейскае касмічнае агенцтва) выхваляюцца тым, што іх спадарожнік, прызначаны для вывучэння льдоў, як ніхто іншы набліжаецца да палярных абласцей – дзякуючы чаму ён здольны назіраць за тым, што адбываецца нават у радыусе 200 км як ад паўднёвага, так і ад паўночнага палюсоў. .

З іншай карты, распрацаванай навукоўцамі Брытанскай антарктычнай службы, мы, у сваю чаргу, ведаем, што знаходзіцца пад лёдам. Таксама з дапамогай радараў стварылі прыгожую карту Антарктыды без лёду. На ёй паказаны геалагічны рэльеф мацерыка, сціснутага лёдам. Высокія горы, глыбокія даліны і шматліка-шмат вады. Антарктыда без лёду, верагодна, была б архіпелагам або азёрным краем, але дакладна прадказаць яе канчатковую форму складана, таму што пасля збавення ад ледзяной масы суша значна паднялася б - нават на кіламетр да вяршыні.

Ён таксама падвяргаецца ўсё больш і больш інтэнсіўным даследаванням. марскія воды пад шэльфавым ледніком. Быў зроблены шэраг праграм, у рамках якіх дайверы даследуюць марское дно пад лёдам, і, магчыма, найбольш вядомай з іх з'яўляецца працягваецца праца фінскіх навукоўцаў. У гэтых небяспечных і складаных па ўмовах вадалазных экспедыцыях людзі пачынаюць берагчы дроны. Paul G. Allen Philanthropies інвеставала 1,8 мільёна долараў у выпрабаванні робатаў у падступных антарктычных водах. Чатыры беспілотнікі Argo, пабудаваныя ў Вашынгтонскім універсітэце, павінны збіраць дадзеныя і неадкладна перадаваць іх у Сіэтл. Яны будуць працаваць пад лёдам, пакуль марскія плыні не вынясуць іх у адкрытую ваду.

Антарктычны вулкан Эрэбус

Выдатны нагрэў пад вялікім лёдам

Антарктыда - краіна лёду, але пад яе паверхняй знаходзіцца гарачая лава. У наш час самым актыўным вулканам гэтага кантынента з'яўляецца Эрэб, вядомы з 1841 года. Да гэтага часу нам было вядома аб існаванні каля сарака антарктычных вулканаў, але ў жніўні мінулага года даследчыкі з Эдынбургскага універсітэта выявілі пад ледзяным покрывам яшчэ дзевяноста адзін, некаторыя з якіх маюць вышыню больш за 3800 метраў. . Аказваецца, Антарктыда можа быць самы вулканічна актыўны плошчу на Зямлі. Аўтары артыкула на гэтую тэму - Максіміліян ван Вік дэ Врыс, Роберт Г. Бінгхэм і Эндру Хайн - у пошуках вулканічных структур вывучылі лічбавую мадэль рэльефу пад назвай Bedmap 2 DEM, атрыманую з дапамогай радыёлакацыйнай здымкі.

Гэтак жа шчыльна, як у Антарктыдзе, вулканы размешчаны толькі вакол Вялікага Ўсходняга Разлома, які працягнуўся ад Танзаніі да Аравійскага паўвострава. Гэта яшчэ адна падказка, якая, верагодна, будзе вялізнай, інтэнсіўная крыніца цяпла. Каманда з Эдынбурга тлумачыць, што скарачэнне ледзянога шчыта можа павялічыць вулканічную актыўнасць, што і назіраецца ў Ісландыі.

- распавёў theguardian.com геолаг Роберт Бінгхэм.

Стоячы на ​​пласце лёду сярэдняй таўшчынёй каля 2 км, а максімальнай нават 4,7 км, цяжка паверыць, што пад ім знаходзіцца масіўная крыніца цяпла, падобная на тое, што схаваны ў Йеллоустоуне. Паводле разліковых мадэляў, колькасць цяпла, якое выпраменьваецца з ніжняга боку Антарктыды, складае каля 150 мВт/м.² (МВт - Мільвават; 1 Ват = 1 мВт). Аднак гэтая энергія не перашкаджае нарошчванню ледзяных пластоў. Для параўнання, сярэдні цеплавы паток ад Зямлі складае 40-60 мВт/м.², а ў Елаўстанскім нацыянальным парку дасягае ў сярэднім 200 мВт/м.².

Асноўнай рухаючай сілай вулканічнай актыўнасці ў Антарктыдзе, відаць, з'яўляецца ўплыў зямной мантыі Мэры Берд. Геолагі лічаць, што цеплавая пляма мантыі ўтварылася 50-110 мільёнаў гадоў таму, калі Антарктыда яшчэ не была пакрыта лёдам.

Свідравіна ў лёдзе Антарктыды

Антарктычныя Альпы

У 2009 годзе навукоўцы з міжнароднай групы пад кіраўніцтвам Доктар Фаўста Феракаліега Яны з Брытанскай антарктычнай службы правялі два з паловай месяцы ва Усходняй Антарктыдзе, змагаючыся з паніжэннем тэмпературы да -40 °C. Яны прасканавалі з самалёта радар, гравіметр (прыбор для вымярэння рознасці паскарэнняў вольнага падзення) і магнітаметр (які вымярае магнітнае поле) – а на паверхні зямлі сейсмографам – вобласць, у якой, глыбока, на глыбіні да 3 км пад ледніком утоена 1,3 тыс. км горны ланцуг Гамбурцава.

Гэтыя вяршыні, пакрытыя пластом лёду і снягі, вядомыя навуцы з часоў савецкіх антарктычных экспедыцый, якія праводзіліся ў часы так званай Міжнародны геафізічны год 1957-1958 (той самы, з нагоды якога спадарожнік вылецеў на арбіту). Ужо тады вучоныя былі ўражаны тым, што сапраўдныя горы вырастаюць з таго, што, на іх думку, павінна быць плоскім, як стол. Пазней даследнікі з Кітая, Японіі і Вялікабрытаніі апублікавалі свой першы артыкул пра іх у часопісе Nature. На аснове радыёлакацыйных назіранняў з паветра яны намалявалі трохмерную карту гор, адзначыўшы, што антарктычныя пікі нагадваюць еўрапейскія Альпы. Яны маюць такія ж вострыя хрыбты і глыбокія даліны, па якіх у старажытнасці працякалі ручаі, а сёння ў іх то тут, то там падледніковыя горныя азёры. Навукоўцы падлічылі, што ледзяная шапка, якая пакрывае цэнтральную частку Гамбурцаўскіх гор, мае таўшчыню ад 1649 да 3135 метраў. Самая высокая вяршыня хрыбта — 2434 метры над узроўнем мора (каманда Ферачэлі скарэктавала гэтую лічбу да 3 тысяч метраў).

Навукоўцы прачасалі сваімі прыборамі ўвесь хрыбет Гамбурцава, у тым ліку вялізны разлом у зямной кары - рыфтавую даліну, якая нагадвае Вялікі Афрыканскі разлом. У ім 2,5 тыс. км у даўжыню і распасціраецца ад Усходняй Антарктыды праз акіян у бок Індыі. Тут знаходзяцца найбуйнейшыя антарктычныя падледніковыя азёры, у т.л. знакамітае возера Усход, размешчанае побач з раней згаданай аднайменнай навуковай станцыяй. Спецыялісты сцвярджаюць, што самыя загадкавыя горы ў свеце Гамбурцава пачалі з'яўляцца мільярд гадоў таму. Тады на Зямлі не было ні раслін, ні жывёл, але кантыненты ўжо вандравалі. Калі яны сутыкнуліся, на тэрыторыі цяперашняй Антарктыды ўзняліся горы.

Інтэр'ер цёплай пячоры пад ледніком Эрэбус

бурэнне

Джон Гудж, прафесар біялагічных навук Універсітэта Мінесоты ў Дулуце, прыбыў на самы халодны кантынент у свеце, каб пачаць выпрабаванні спецыяльна распрацаванага дрыльГэта дазволіць прасвідраваць ледзяны шчыт Антарктыды глыбей, чым хто-небудзь іншы.

Чаму бурэнне да дна і пад ледзяным шчытом так важна? Кожная вобласць навукі прапануе свой адказ на гэтае пытанне. Напрыклад, біёлагі спадзяюцца, што ў старажытным лёдзе або пад лёдам насяляюць мікраарганізмы, у тым ліку раней невядомыя віды. Кліматолагі будуць шукаць ледзяныя керны, каб даведацца больш пра гісторыю клімату Зямлі і стварыць больш дасканалыя навуковыя мадэлі будучыні змены клімату. А для такіх геолагаў, як Гудж, скала пад лёдам магла б дапамагчы растлумачыць, як Антарктыда ўзаемадзейнічала з іншымі сённяшнімі кантынентамі, каб сфарміраваць магутныя суперкантыненты мінулага. Свідраванне таксама пралье святло на стабільнасць ледзянога покрыва.

праект Гуджа пад назвай RAID стартавалі ў 2012 годзе. У лістападзе 2015 года навукоўцы адправілі свідар у Антарктыду. Ён дабраўся да станцыі Мак-Мерда. Выкарыстоўваючы розныя тэхналогіі візуалізацыі, такія як радар сканавання лёду, даследчыкі зараз паказваюць на патэнцыйныя месцы свідравання. Першаснае тэсціраванне працягваецца. праф. Гудж спадзяецца атрымаць першыя ўзоры для даследаванняў у канцы 2019 года.

Узроставае абмежаванне падчас папярэдніх свідравых праектаў мільён гадоў Пробы антарктычнага лёду былі атрыманы яшчэ ў 2010 годзе. На той момант гэта быў самы стары з калі-небудзь знойдзеных ледзяных кернаў. У жніўні 2017 года выданне Science паведаміла, што каманда Пола Вузена прасвідравала старажытны лёд так глыбока, як ніхто раней, і выявіла ледзяны керн з дапамогай 2,7 мільёна гадоў. Арктычныя і антарктычныя ледзяныя керны шмат што распавядаюць аб клімаце і атмасферы мінулых эпох — у асноўным дзякуючы бурбалкам паветра, блізкім па складзе да атмасферы, калі бурбалкі фармаваліся.

Даследаванні жыцця пад лёдам Антарктыды:

Выяўленне жыцця пад ільдамі Антарктыды

Жыццё вядомае і невядомае

Самае вядомае возера, схаванае пад ільдамі Антарктыкі, - возера Усход. Гэта таксама самае вялікае вядомае падледніковае возера Антарктыды, схаванае пад лёдам на глыбіні больш за 3,7 км. Адрэзаны ад святла і кантакту з атмасферай, ён застаецца адной з самых экстрэмальных умоў на Зямлі.

Па плошчы і аб'ёме Усход сапернічае з возерам Антарыё ў Паўночнай Амерыцы. Даўжыня 250 км, шырыня 50 км, глыбіня да 800 м. Ён размешчаны недалёка ад Паўднёвага полюса ва Усходняй Антарктыдзе. Аб наяўнасці вялікага пакрытага лёдам возера ўпершыню выказаў здагадку ў 60-х гадах рускі географ/пілот, які заўважыў з паветра вялікі гладкі ўчастак лёду. Эксперыменты з аэрадарарам, праведзеныя брытанскімі і расійскімі даследчыкамі ў 1996 годзе, пацвердзілі адкрыццё ў гэтым месцы незвычайнага рэзервуара.

– кажа Брэнт Крыстнер, біёлаг з Універсітэта штата Луізіяна, у прэс-рэлізе, які паведамляе аб выніках даследавання пробаў лёду, сабраных над вадасховішчам.

Крыстнер сцвярджае, што адзінай крыніцай вады ў возеры з'яўляецца адталая вада з ледзянога покрыва.

- кажа.

Навукоўцы лічаць, што геатэрмальнае цяпло Зямлі падтрымлівае тэмпературу вады ў возеры на адзнацы -3 °С. Вадкі стан забяспечвае ціск налягальнага лёду.

Аналіз формаў жыцця мяркуе, што ў возеры можа быць унікальная каменная экасістэма, заснаваная на хімічных рэчывах, якая існавала ізалявана і без уздзеяння сонца на працягу сотняў тысяч гадоў.

распавядае Крыстнер.

Нядаўнія даследаванні генетычнага матэрыялу ледзянога шчыта Усходу выявілі фрагменты ДНК многіх арганізмаў, роднасных аднаклетачным арганізмам, якія жывуць у азёрах, акіянах і ручаях з іншых частак свету. Акрамя грыбоў і двух архаічных відаў (аднаклеткавых арганізмаў, якія жывуць у экстрэмальных умовах), навукоўцы ідэнтыфікавалі тысячы бактэрый, у тым ліку некаторыя з іх звычайна сустракаюцца ў стрававальных сістэмах рыб, ракападобных і чарвякоў. Яны выявілі крыяфілы (арганізмы, якія жывуць пры экстрэмальна нізкіх тэмпературах) і тэрмафілаў, што дазваляе выказаць здагадку наяўнасць у возеры гидротермальных крыніц. На думку вучоных, наяўнасць як марскіх, так і прэснаводных відаў пацвярджае тэорыю аб тым, што калісьці возера было звязана з акіянам.

Даследаванне вод пад антарктычным лёдам:

Завершана першае апусканне - Навука пад лёдам Хельсінкскі ўніверсітэт

У іншым антарктычным ледзяным возеры - Віланы — Таксама былі выяўлены новыя дзіўныя мікраарганізмы, якія, як кажуць даследнікі, "ядуць камяні", гэта значыць здабываюць з іх мінеральныя пажыўныя рэчывы. Многія з гэтых арганізмаў, верагодна, з'яўляюцца хемолітатрофамі, заснаванымі на неарганічных злучэннях жалеза, серы і іншых элементаў.

Пад антарктычным лёдам навукоўцы таксама выявілі таямнічы цёплы аазіс, у якім насяляюць, магчыма, яшчэ цікавейшыя віды. Джоэл Бенсінг з Аўстралійскага нацыянальнага ўніверсітэта апублікаваў фатаграфіі ледзяной пячоры на мове ледніка Эребус на Зямлі Роса ў верасні 2017 года. Хоць сярэднегадавая тэмпература ў гэтым раёне складае каля -17 ° C, тэмпература ў пячорных сістэмах пад ледавікамі можа дасягаць 25° С. Пячоры, размешчаныя паблізу і пад дзеючым вулканам Эребус, былі выдзеўбаны ў выніку шматгадовых патокаў вадзяной пары па іх калідорах.

Як бачыце, прыгода чалавецтва з сапраўдным і глыбокім разуменнем Антарктыды толькі пачынаецца. Кантынент, пра які мы ведаем столькі ж ці крыху больш, чым чужая планета, чакае сваіх вялікіх даследчыкаў.

Відэа НАСА аб самым халодным месцы на Зямлі:

Антарктыда - самае халоднае месца ў свеце (-93 °): відэа НАСА