南极冰盖下是什么？科学家持续61天勘探，第一次描绘了冰下世界 _南极

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南极洲无疑是世界上最神秘的大陆，由于接收的太阳辐射有限，这里常年被冰雪覆盖，是唯一没有人类定居的大陆。
南极洲冰盖的平均厚度达到2160米，最厚的地方甚至达到4776米，这使得南极洲成为最高大陆的同时囊括了世界上90%的冰，而这些冰包含了世界70%的淡水资源。

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南极大陆，图源：Dave Pape
由于如此丰富的淡水资源，南极洲冰盖的任何变化都足以影响全球，所以南极洲很早就受到了科学家的广泛关注，许多科考队在此驻扎。
可能也正因为如此，南极洲变得越来越神秘，其中有一些说法就是南极洲冰盖之下有一个地下世界，或者南极洲有通往地下世界的入口。
而这些说法的其中一个支持点是，在南极洲冰盖下发现了湖泊，以及发现了许多活着的微生物。

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图注：南极考察站
当然，南极洲冰盖下的湖泊和微生物确实都存在。冰盖下存在湖泊很好解释，但是微生物确实一直困扰着科学家。
这种地方为什么会有微生物存在，它们吃什么呢？
5月5日，一项发表在《科学》杂志上的研究中，地球物理学家克洛伊·古斯塔夫森和他的团队在对南极洲进行了持续61天的考察后，他们给南极做了一个“巨型核磁共振”，并第一次绘制出南极冰盖下部分区域的地图。

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当然，他们的目的不是为了解释微生物为什么会存在，而是试图通过绘制地下水文系统来了解冰盖如何向海洋流动的——因为这种冰盖流失情况对海平面上升至关重要。
为什么南极地下会有液态水？
由于南极冰盖的移动，人们很早就怀疑南极地下拥有巨大的含水层，因为任何推动冰盖移动的模型都少不了液态水，它需要水起到润滑作用和形成平整平面。

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南极冰盖流动情况，图源：NASA
比如，这次研究的重点考察的惠兰斯湖和它的水系统（这个水系有整个美国大小，由于它在冰盖下只有800米左右，比较浅便于研究），研究人员很早就被探明它是深度为2.1米的液态水湖泊。
【南极冰盖下是什么？科学家持续61天勘探，第一次描绘了冰下世界】其实，南极冰盖下可以存在液态水的原因很简单，因为这里的水吸收了一部分地热的热量，以及冰川和岩石强烈摩擦产生的热量，足以让它的温度接近0摄氏度左右的水平。

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另外，这些区域被厚厚的冰盖包围，不会受到极地空气的影响，热量不容易流失，同时考虑到它受到巨大压力的影响，出现液态水湖泊是可以理解的。
但是，人们并不知道这些是什么水——淡水或咸水，这次研究解决这个问题，同时也解决了它存在大量微生物的原因。
由于这些地下水系统很深，受限于技术，以前科学家很难收集这种深层水文系统的直接证据，而这次研究团队使用的是一种称为“大地电磁成像”的技术，最终成功绘制出南极水下世界。

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设置的勘探点，图源:Earth Observatory
南极冰盖下是什么样的？
大地电磁成像依赖于太阳风与地球电离层（地球上层大气中的一层致密分子和带电粒子）相互作用产生的电磁场。
当太阳风撞击电离层时，它们激发电离层内的粒子，并产生可以穿透地球表面的移动电磁场。
然后，这些移动的磁场在冰、雪和沉积物中诱发次级磁场，而次级磁场的强度与那里的材料导电程度有关。
因此只要测量次级磁场的强度，就可以绘制出整个地下地图和它所填充的物质。
其实，石油和天然气的勘探和这个技术差不多，勘探人员根据一些条件寻找目标地址，然后开始检测地下的材料就好了。