南极冰层之下:被封印了一千五百万年的秘密湖泊1×0:0012:560:09开场:冰层之下的另一个世界1:19冰比你想象的厚3:22冰层是一部时间档案4:37湖的发现:东方湖6:35三国钻探竞赛与污染之争7:44第一个确凿的湖底生命9:19地下水系:冰在呼吸10:23这意味着什么:木卫二与地外生命12:07结尾0:09Cleo当你飞越南极大陆,看到的只有白。没有鸟鸣,没有植物,一片空旷。但冰层之下,藏着一个完全不同的世界。0:24Cleo一九七零年,一支苏联科学家团队开始在南极钻孔。他们一钻就是二十八年,钻到将近四千米深的地方,突然停下了——因为他们发现了一件匪夷所思的东西:液态水。一个被冰层彻底封印、和外部世界完全隔绝了一千五百万年的秘密湖泊。0:52Cleo一千五百万年。那时候,人类连影子都还没有。里面会不会还有什么活着的东西?1:04Cleo科学家开始在南极寻找更多这样的湖泊。而他们找到的,远超所有人的预期。今天这一期,我想带你一起钻进这些冰层,看看那里究竟藏着什么。1:19Cleo先说说这冰本身。南极的冰,比你想象的厚很多。1:25Cleo如果把最厚的那块冰切下来,放到地面上,它的高度接近非洲第一高峰乞力马扎罗山。你要把世界最高的建筑叠六层,才能达到那个高度。1:42Cleo而这块冰不是铁板一块。它是分层的,像一部地球的历史档案。从表面往下,先是积雪。南极是地球上最干燥、最寒冷、风力最强的大陆,严格来说算沙漠——每年平均降雪量只有几厘米。你脚下几十厘米的雪,可能是十几年前落下来的。2:07Cleo再往下,雪被压实,变成一种叫粒雪的过渡态——像冻结的海绵。再往下,变成真正的冰。而这个过程还没停,冰层自身的重量不断下压,推着整块冰缓慢向海岸移动。到了大陆边缘,冰层悬到海面上,形成冰架。2:39Cleo冰层在流动的过程中不断拉伸、收缩,有时候拉得太快就会断裂,产生深达几十米的裂缝——冰隙。我在南极的时候,我们的向导开着雪地车,我问他为什么开得这么慢,他说:你看不见的地方,下面可能就是一条裂缝。3:02Cleo我后来真的下去看了一条冰隙。一条窄缝从地面往下延伸,越来越深、越来越暗。光线从上方照进来,蓝得发亮。很好看,但我也很快就上来了。3:22Cleo好,我们继续往下钻。3:26Cleo随着深度增加,冰的质地在变化。越往下,曾经被压进去的气泡越清晰——它们是那个年代大气层的样本,被封存在这里。钻取冰芯,就是在读地球的年轮。3:46Cleo如果你在冰芯上看到一条深色线,那可能是两万年前某次火山喷发留下的火山灰。冬天的冰和夏天的冰质地不同,层叠在一起,一层一层地数,就能读出年份。4:03Cleo你往下走,就是文艺复兴,再往下是古罗马,再往下是古埃及。人类开始农耕的年代,尼安德特人灭绝的年代——都被封存在这里。4:20Cleo目前记录中最老的冰芯来自一支欧洲团队,他们钻出了一块一百三十万年前的冰,正等着做分析。一百三十万年前,一直到今天,这一段气候的完整记录,就在那根冰芯里。4:37Cleo我们再往下,来到距离地表大约三千五百米、超过两英里深的地方。4:47Cleo这里的冰彻底不同了。没有气泡,没有尘埃,透明得可以透过它读书。这些冰不是来自上面压缩的降雪,而是来自下方。5:00Cleo原因有两个:第一,厚重的冰层就像一条巨大的隔热毯,把地球内部的热量锁在下面。第二,这里的压力大约是海平面的三百五十倍,在如此高的压力下,水的冰点会下降——这意味着液态水可以存在。5:22Cleo这就是苏联钻探队停下来的原因。他们钻穿了冰,来到了一个液态湖的表面——东方湖。东方湖的面积和北美安大略湖差不多,按水量算是世界第六大湖。它已经和外部世界隔绝了一千五百万年。5:49Cleo问题来了:下面有生命吗?6:35Cleo这个问题促使科学家在一九九零年代开始谋划一件大事:钻进去,看一看。6:44Cleo但这不容易。钻孔要防止冻结,通常要往里注入钻井液——比如煤油。而如果钻井液污染了湖水样本,你就什么都别想分析了。6:59Cleo苏联团队的解决方案是在钻井液里再加氟利昂,让它沉底形成塞子,然后用加热钻头慢慢融化进湖面。一旦钻穿,湖水在压力作用下会涌上来三十多米,把钻井液推走。7:18Cleo他们真的钻进去了。湖水涌出来,冻在孔壁上,第二年他们取了样。样本里有细菌——但那些细菌和煤油里的细菌长得太像了。国际科学界对这个结果保持怀疑,俄方最终没有发表正式成果。7:39Cleo同期,英国队在试图钻另一个湖——埃尔斯沃斯湖——时,燃料不够,功败垂成。7:44Cleo最后只剩下美国队,他们的方案更干净:不用化学钻井液,而是用高温高压的超净热水融冰往下打。这些水要先被过滤,再用紫外线消毒,确保不带入任何污染物。8:07Cleo他们越钻越深,终于——钻穿了。整个团队一阵欢呼,然后从湖里取出了液态水样本。8:18Cleo里面有生命。大量生命。一整套微生物生态系统,细菌、微型有机体,全都在黑暗中繁衍,没有阳光,没有外部能量输入,只靠地球内部渗出的热量和化学物质活着。8:40Cleo二零一八年,他们又钻了一次,这次还取了湖底沉积物。正在准备发表的研究初步显示,这里发现了新型的细菌病毒——一种在地球其他任何地方都没有见过的病毒,专门感染细菌,对人体无害。9:01Cleo这里有些生命是真正新的。可能是因为南极并非一直都覆盖着冰——几百万年前这里曾经有液态湖和陆地。那些当年的生命,被封存进冰层之下,在黑暗里继续演化。正如研究它的科学家所说:那是旧世界的新生命。9:19Cleo但科学家还发现了另一件事,甚至更令人意外。9:23Cleo当卫星对南极冰面进行精密测量时,发现有些区域的冰面在有规律地上下起伏——幅度接近十米。地球物理学家 Helen Fricker 是第一个注意到这个现象的人。她说那一刻她下巴都掉了。9:41Cleo这意味着冰下并不只是一些孤立的封闭湖泊。它们通过地下河流互相连通,形成了一个完整的地下水系。一个湖灌满了,水会流向另一个,再下一个,整个系统在呼吸。10:00Cleo南极的冰层之下,有山脉,有比科罗拉多大峡谷还深的沟壑,有火山,有陨石坑,还有一张遍布全洲的地下水网。10:15Cleo这些活跃的湖泊,到目前为止大部分还没有人下去看过。10:23Cleo好,我们为什么要关心南极冰下的生命?10:27Cleo因为宇宙里有很多地方长得很像这里。木星的卫星木卫二,表面是厚厚的冰层,冰下被认为有一片广阔的液态海洋,和南极的冰下湖一样黑暗、高压、与阳光隔绝。10:45Cleo如果生命能在南极冰下数千米的地方存活,它就有可能在木卫二的海洋里存活。我问在场的几位科学家——你们相信木卫二上有生命吗?他们都毫不犹豫地说:相信。11:04Cleo我们在南极做的所有技术和方法——怎么在不污染的情况下穿透厚冰、怎么在极端压力下取样、怎么识别黑暗中的微生物——正是我们将来探测木卫二和其他冰卫星时需要的技术。南极是那次探索的预演场。12:07Cleo一千五百万年的封印,二十八年的钻探,一支接一支的科学家队伍,反反复复的失败和重来。他们最终找到的,是一个在完全没有阳光、完全没有外界补给的环境里,自己活下来的生态系统。12:31Cleo还有几百个这样的湖,没有人下去看过。那里面是什么,我们还不知道。12:39Cleo好奇心是有代价的,但科学家一直在钻。12:41Cleo感谢收听,这里是「Huge If True 中文播客」。
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