中國第26次南極考察隊圓滿完成對中山站的物資補給任務,近日返航歸國。對于南極這個尚未開發的聚寶盆,科研人員的探索一直沒有停止過。為了探秘這里獨特的氣候條件、地質狀況和物種資源,科學家們正在南極洲開展一系列科學實驗:
1.獲取冰芯預測氣候變化
在南極西部冰盾帶,肯迪拉克·泰勒正帶領他的冰川學家團隊鉆探古代冰層以獲取冰芯樣本。冰芯捕獲了降雪化成冰時大氣中的氣泡,通過它們,研究人員可以獲取史前氣候的數據,為科學家預測未來氣候變化提供了數據驗證,同時也提高其模型的精準度。現在,研究人員正嘗試記錄過去10萬年大氣中的二氧化碳水平。
2.推測雪層年代
冰層下的雪坑展現了南極西部冰盾帶不同季節的地層情況。雪墻后面是空曠的野外,陽光可以穿透多層雪照射進來。最上面較暗的雪層形成于去年冬天,中間更為明亮的雪層形成于去年夏天,最下面較暗的雪層則形成于前年冬天。這些季節分層仿佛是樹的年輪,通過計算這種痕跡,可以了解從南極西部冰盾帶挖出的冰芯年代。
3.尋找宇宙大爆炸余暉
南極望遠鏡試圖掃描天空以尋找宇宙大爆炸的“余輝”——宇宙微波背景輻射。星系團的自由電子會令宇宙微波背景輻射變形,在上面投下“陰影”。南極是地球上探測宇宙微波背景輻射的最佳地點,因為南極大陸是一個海拔近2英里(約合3220米)的高原,在這種條件下,冷空氣幾乎不含有令輻射變形的水蒸氣。
4.探測中微子
天體物理學家鉆探了一個1.5英里(約合2410米)深的洞,到達冰層,尋找中微子。中微子是亞原子粒子,為劇烈宇宙事件的產物。因中微子非常小,屬電中性,在宇宙中不受干擾地漫游,所以,從中可以獲得其遙遠的天體物理學來源信息。科學家將一個數字光學組件放入深洞中,探測中微子與冰分子中的原子核直接相撞時產生罕見的微妙信號。當中微子與原子核相撞時,就會生成一種名為μ介子的新粒子,在此過程中,透明冰層會釋放微弱的藍光,數字光學組件可以探測到。
5.研究麥克默多干谷
作為南極洲為數不多的幾個永久無冰區之一,麥克默多干谷的地面是地球上溫度最低、最干旱的裸露陸地之一。這些特性使得麥克默多干谷極不尋常——它是地球上地質狀況與火星最相近的,因此成為那些買不到火星“往返車票”的行星科學家的理想研究站。據美國波特蘭州立大學地質學家約瑟夫·利維介紹,南極洲麥克默多干谷的表面狀況接近于30億年前的火星。
6.觀測企鵝數量
科學家最近注意到南極的企鵝數量發生變化:無冰棲息地上的企鵝數量增加,南極半島上的企鵝數量卻減少了。這種分布變化究竟因何所致,目前尚不得而知。以阿德利企鵝為例,一種說法是因為企鵝的遷徙。全球氣候變暖致使海冰破裂,為阿德利企鵝前往羅伊茲海角提供了更為便捷的通道。雖然阿德利企鵝主要生活在海冰上面,但它們仍需尋找無冰的陸地進行繁殖和孵蛋。所以阿德利企鵝只是到最近才開始在“羅伊茲海角”大批出現。另一種說法是由于更為暖和的空氣可以維持更多的濕氣,降雪在南極半島的增加,限制了企鵝無冰繁殖地的數量,傷害了南極半島的企鵝群。
7.釋放氣象氣球
氣象學家蒂莫西·馬克萊準備釋放一個氣象氣球。在南半球夏天零下4華氏度的表面溫度下,氣象氣球必須先加熱以保持氣球不會破裂。這個氣象氣球主要用于測量溫度、氣壓和風速,還有一些氣球則用于搜集空氣樣本,以測算二氧化碳和氧氣等不同氣體的含量。從南極“潔凈空氣扇區”(在這一區域,航空運輸、陸地車輛甚至行人活動都受到嚴格限制)獲取的空氣是地球上最清潔的空氣。
劉爽
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