Чужая планета внизу карты

Эпоха великих географических открытий действительно «открыла» и Антарктиду, но только в том смысле, что мы узнали, что там, «внизу», находится земля, покрытая льдом. Вырывание каждой новой тайны континента требовало самоотверженности, времени, больших затрат и настойчивости. А мы их оторвали еще не много…

Мы знаем, что под милями льда есть настоящая земля (лат. «неизвестная земля»). В последнее время мы также знаем, что условия в ледяных оазисах, озерах и реках совершенно иные, чем на морозной поверхности ледяной шапки. Там нет недостатка в жизни. Кроме того, мы начинаем открывать его доселе неизвестные формы. Может это инопланетянин? Разве мы не почувствуем то, что Козиолек Матолек, который «искал в широком мире то, что очень близко»?

Геофизики, используя сложные математические алгоритмы, способны воссоздать трехмерное изображение поверхности под ледяным покровом. В случае с Антарктидой это сложно, так как акустический сигнал должен проникать через километры хаотичного льда, вызывая значительный шум в изображении. Сложно, это не значит невозможно, и мы уже многое узнали об этой неведомой земле ниже.

Холодно, ветрено, сухо и… зеленее и зеленее

Антарктида это самый ветреный суша на Земле — у берегов Земли Адели, ветры дуют 340 дней в году, а порывы ураганов могут превышать 320 км/ч. Это также самый высокий континент — его средняя высота 2040 м над уровнем моря (в некоторых источниках говорится о 2290). Второй по высоте континент в мире, т. е. Азия, достигает над уровнем моря в среднем 990 м. Антарктида также является самой сухой: внутри страны годовое количество осадков колеблется от 30 до 50 мм/м.². В районе, известном как Сухая долина, находится Мак-Мердо. самое сухое место на Земле — снега и осадков не было почти… 2 миллиона лет! В этом районе также нет значительного ледяного покрова. Условия в этом районе — низкие температуры, очень низкая влажность воздуха и сильные ветры — позволяют изучать среду, подобную поверхности Марса сегодня.

Антарктида тоже остается самый загадочный — это связано с тем, что он был обнаружен в самое позднее время. Его берег впервые увидел русский моряк в январе 1820 года. Фабиан Беллинсгаузен (по другим данным это был Эдвард Брансфилд или Натаниэль Палмер). Первым человеком, совершившим посадку в Антарктиде, был Хенрик Йохан Буллкоторый высадился на мысе Адэр, Земля Виктории, 24 января 1895 г. (хотя есть сообщения и о более ранних высадках). В 1898 году Булл написал свои воспоминания об экспедиции в своей книге «Круиз« Антарктики »в южные полярные районы».

Интересно, однако, что хотя Антарктида и считается самой большой пустыней, она получает все больше и больше «зеленых». По мнению ученых, его окраины подвергаются нападению чужеродных растений и мелких животных. Семена находят на одежде и обуви людей, возвращающихся с этого континента. В 2007/2008 году ученые собрали их у туристов и исследователей тех мест. Выяснилось, что в среднем каждый посетитель континента ввозил 9,5 зерен. Откуда они пришли? На основе метода подсчета, называемого экстраполяцией, было подсчитано, что ежегодно в Антарктиду приезжает 70 XNUMX человек. семена. Большинство из них родом из Южной Америки — принесенные ветром или по незнанию туристы.

Хотя известно, что Антарктида самый холодный континент, до сих пор не ясно, сколько. Многие помнят по старине и атласам, что российская (советская) антарктическая станция Восток традиционно считалась самой холодной точкой на Земле, где -89,2° C. Однако теперь у нас есть новый холодный рекорд: -93,2° C — наблюдается в нескольких сотнях километров от Востока, вдоль линии между пиками Купол Аргус (Купол А) и Купол Фудзи (Купол F). Это образования небольших долин и впадин, в которых оседает густой холодный воздух.

Эта температура была зафиксирована 10 августа 2010 г. Однако только недавно, когда были проведены детальные анализы данных со спутников Aqua и Landsat 8, стало известно, что в это время был установлен рекорд морозов. Однако, поскольку это показание поступило не от наземного термометра на поверхности ледяного континента, а от устройств, вращающихся в космосе, оно не признано Всемирной метеорологической организацией рекордом. Между тем ученые говорят, что это предварительные данные и что, когда тепловые датчики будут усовершенствованы, они, вероятно, будут обнаруживать еще более низкие температуры на Земле…

Что внизу?

В апреле 2017 года исследователи сообщили, что создали самую точную на сегодняшний день трехмерную карту ледяной шапки, разрушающей Антарктиду. Это результат семилетних наблюдений с орбиты вокруг Земли. В 2010-2016 годах европейский спутник CryoSat с высоты почти 700 км произвел около 250 миллионов радиолокационных измерений толщины антарктических ледников. Ученые из ЕКА (Европейское космическое агентство) хвастаются тем, что их спутник, предназначенный для изучения льдов, как никто другой приближается к полярным областям — благодаря чему он способен наблюдать за происходящим даже в радиусе 200 км как от южного, так и от северного полюсов. .

Из другой карты, разработанной учеными Британской антарктической службы, мы, в свою очередь, знаем, что находится подо льдом. Также с помощью радаров создали красивую карту Антарктиды безо льда. На ней показан геологический рельеф материка, сжатого льдом. Высокие горы, глубокие долины и много-много воды. Антарктида без льда, вероятно, была бы архипелагом или озерным краем, но точно предсказать ее окончательную форму сложно, потому что после избавления от ледяной массы суша значительно поднялась бы — даже на километр к вершине.

Он также подвергается все более и более интенсивным исследованиям. морские воды под шельфовым ледником. Был предпринят ряд программ, в рамках которых дайверы исследуют морское дно подо льдом, и, возможно, наиболее известной из них является продолжающаяся работа финских ученых. В этих опасных и сложных по условиям водолазных экспедициях люди начинают беречь дроны. Paul G. Allen Philanthropies инвестировала 1,8 миллиона долларов в испытания роботов в коварных антарктических водах. Четыре беспилотника Argo, построенные в Вашингтонском университете, должны собирать данные и немедленно передавать их в Сиэтл. Они будут работать подо льдом, пока морские течения не вынесут их в открытую воду.

Антарктический вулкан Эребус

Отличный нагрев под большим льдом

Антарктида — страна льда, но под ее поверхностью находится горячая лава. В настоящее время самым активным вулканом этого континента является Эреб, известный с 1841 года. До сих пор нам было известно о существовании около сорока антарктических вулканов, но в августе прошлого года исследователи из Эдинбургского университета обнаружили под ледяным покровом еще девяносто один, некоторые из которых имеют высоту более 3800 метров. . Оказывается, Антарктида может быть самый вулканически активный площадь на Земле. Авторы статьи на эту тему — Максимилиан ван Вик де Врис, Роберт Г. Бингхэм и Эндрю Хайн — в поисках вулканических структур изучили цифровую модель рельефа под названием Bedmap 2 DEM, полученную с помощью радиолокационной съемки.

Так же плотно, как в Антарктиде, вулканы расположены только вокруг Великого Восточного Разлома, протянувшегося от Танзании до Аравийского полуострова. Это еще одна подсказка, которая, вероятно, будет огромной, интенсивный источник тепла. Команда из Эдинбурга объясняет, что сокращение ледяного щита может увеличить вулканическую активность, что и наблюдается в Исландии.

— рассказал theguardian.com геолог Роберт Бингхэм.

Стоя на слое льда средней толщиной около 2 км, а максимальной даже 4,7 км, трудно поверить, что под ним находится массивный источник тепла, подобный тому, что спрятан в Йеллоустоуне. Согласно расчетным моделям, количество тепла, излучаемого с нижней стороны Антарктиды, составляет около 150 мВт/м.² (мВт — милливатт; 1 Ватт = 1 мВт). Однако эта энергия не препятствует наращиванию ледяных слоев. Для сравнения, средний тепловой поток от Земли составляет 40-60 мВт/м.², а в Йеллоустонском национальном парке достигает в среднем 200 мВт/м².

Основной движущей силой вулканической активности в Антарктиде, по-видимому, является влияние земной мантии Мэри Берд. Геологи считают, что тепловое пятно мантии образовалось 50-110 миллионов лет назад, когда Антарктида еще не была покрыта льдом.

Скважина во льду Антарктиды

Антарктические Альпы

В 2009 году ученые из международной группы под руководством доктор Фауста Ферраччолиего Они из Британской антарктической службы провели два с половиной месяца в Восточной Антарктиде, борясь с понижением температуры до -40 °C. Они просканировали с самолета радар, гравиметр (прибор для измерения разности ускорений свободного падения) и магнитометр (измеряющий магнитное поле) — а на поверхности земли сейсмографом — область, в которой, глубоко , на глубине до 3 км под ледником скрыто 1,3 тыс. км горная цепь Гамбурцева.

Эти вершины, покрытые слоем льда и снега, известны науке со времен советских антарктических экспедиций, проводившихся во времена так называемой Международный геофизический год 1957-1958 (тот самый, по случаю которого спутник вылетел на орбиту). Уже тогда ученые были поражены тем, что настоящие горы вырастают из того, что, по их мнению, должно быть плоским, как стол. Позднее исследователи из Китая, Японии и Великобритании опубликовали свою первую статью о них в журнале Nature. На основе радиолокационных наблюдений с воздуха они нарисовали трехмерную карту гор, отметив, что антарктические пики напоминают европейские Альпы. Они имеют такие же острые хребты и глубокие долины, по которым в древности протекали ручьи, а сегодня в них то тут, то там подледниковые горные озера. Ученые подсчитали, что ледяная шапка, покрывающая центральную часть Гамбурцевских гор, имеет толщину от 1649 до 3135 метров. Самая высокая вершина хребта — 2434 метра над уровнем моря (команда Ферраччоли скорректировала эту цифру до 3 тысяч метров).

Ученые прочесали своими приборами весь хребет Гамбурцева, в том числе огромный разлом в земной коре — рифтовую долину, напоминающую Великий Африканский разлом. В нем 2,5 тыс. км в длину и простирается от Восточной Антарктиды через океан в сторону Индии. Здесь находятся крупнейшие антарктические подледниковые озера, в т.ч. знаменитое озеро Восток, расположенное рядом с ранее упомянутой одноименной научной станцией. Специалисты утверждают, что самые загадочные горы в мире Гамбурцева начали появляться миллиард лет назад. Тогда на Земле не было ни растений, ни животных, но континенты уже кочевали. Когда они столкнулись, на территории нынешней Антарктиды поднялись горы.

Интерьер теплой пещеры под ледником Эребус

бурение

Джон Гудж, профессор биологических наук Университета Миннесоты в Дулуте, прибыл на самый холодный континент в мире, чтобы начать испытания специально разработанного дрельЭто позволит пробурить ледяной щит Антарктиды глубже, чем кто-либо другой.

Почему бурение до дна и под ледяным щитом так важно? Каждая область науки предлагает свой ответ на этот вопрос. Например, биологи надеются, что в древнем льду или подо льдом обитают микроорганизмы, в том числе ранее неизвестные виды. Климатологи будут искать ледяные керны, чтобы узнать больше об истории климата Земли и создать более совершенные научные модели будущего изменения климата. А для таких геологов, как Гудж, скала подо льдом могла бы помочь объяснить, как Антарктида взаимодействовала с другими сегодняшними континентами, чтобы сформировать могущественные суперконтиненты прошлого. Бурение также прольет свет на стабильность ледяного покрова.

проект Гуджа под названием RAID стартовали в 2012 году. В ноябре 2015 года ученые отправили бур в Антарктиду. Он добрался до станции Мак-Мердо. Используя различные технологии визуализации, такие как радар сканирования льда, исследователи теперь указывают на потенциальные места бурения. Первичное тестирование продолжается. проф. Гудж надеется получить первые образцы для исследований в конце 2019 года.

Возрастное ограничение во время предыдущих буровых проектов миллион лет Пробы антарктического льда были получены еще в 2010 году. На тот момент это был самый старый из когда-либо обнаруженных ледяных кернов. В августе 2017 года издание Science сообщило, что команда Пола Вузена пробурила древний лед так глубоко, как никто раньше, и обнаружила ледяной керн с помощью 2,7 миллиона лет. Арктические и антарктические ледяные керны многое рассказывают о климате и атмосфере ушедших эпох — в основном благодаря пузырькам воздуха, близким по составу к атмосфере, когда пузырьки формировались.

Исследования жизни подо льдом Антарктиды:

Обнаружение жизни подо льдами Антарктиды

Жизнь известная и неизвестная

Самое известное озеро, скрытое подо льдами Антарктики, — озеро Восток. Это также самое большое известное подледниковое озеро Антарктиды, скрытое подо льдом на глубине более 3,7 км. Отрезанный от света и контакта с атмосферой, он остается одним из самых экстремальных условий на Земле.

По площади и объему Восток соперничает с озером Онтарио в Северной Америке. Длина 250 км, ширина 50 км, глубина до 800 м. Он расположен недалеко от Южного полюса в Восточной Антарктиде. О наличии большого покрытого льдом озера впервые предположил в 60-х годах русский географ/пилот, который заметил с воздуха большой гладкий участок льда. Эксперименты с аэрорадаром, проведенные британскими и российскими исследователями в 1996 году, подтвердили открытие в этом месте необычного резервуара.

— говорит Брент Кристнер, биолог из Университета штата Луизиана, в пресс-релизе, сообщающем о результатах исследования проб льда, собранных над водохранилищем.

Кристнер утверждает, что единственным источником воды в озере является талая вода с ледяного покрова.

— говорит.

Ученые считают, что геотермальное тепло Земли поддерживает температуру воды в озере на отметке -3 °С. Жидкое состояние обеспечивает давление налегающего льда.

Анализ форм жизни предполагает, что в озере может быть уникальная каменная экосистема, основанная на химических веществах, которая существовала изолированно и без воздействия солнца в течение сотен тысяч лет.

рассказывает Кристнер.

Недавние исследования генетического материала ледяного щита Востока выявили фрагменты ДНК многих организмов, родственных одноклеточным организмам, обитающим в озерах, океанах и ручьях из других частей мира. Помимо грибов и двух архаичных видов (одноклеточных организмов, живущих в экстремальных условиях), ученые идентифицировали тысячи бактерий, в том числе некоторые из них обычно встречаются в пищеварительных системах рыб, ракообразных и червей. Они обнаружили криофилов (организмы, живущие при экстремально низких температурах) и термофилов, что позволяет предположить наличие в озере гидротермальных источников. По мнению ученых, наличие как морских, так и пресноводных видов подтверждает теорию о том, что когда-то озеро было связано с океаном.

Исследование вод под антарктическим льдом:

Завершено первое погружение — Наука подо льдом | Хельсинкский университет

В другом антарктическом ледяном озере — Вилланса — Также были обнаружены новые странные микроорганизмы, которые, как говорят исследователи, «поедают камни», то есть извлекают из них минеральные питательные вещества. Многие из этих организмов, вероятно, являются хемолитотрофами, основанными на неорганических соединениях железа, серы и других элементов.

Под антарктическим льдом ученые также обнаружили таинственный теплый оазис, в котором обитают, возможно, еще более интересные виды. Джоэл Бенсинг из Австралийского национального университета опубликовал фотографии ледяной пещеры на языке ледника Эребус на Земле Росса в сентябре 2017 года. Хотя среднегодовая температура в этом районе составляет около -17 °C, температура в пещерных системах под ледниками может достигать 25° C. Пещеры, расположенные поблизости и под действующим вулканом Эребус, были выдолблены в результате многолетних потоков водяного пара по их коридорам.

Как видите, приключение человечества с истинным и глубоким пониманием Антарктиды только начинается. Континент, о котором мы знаем столько же или немногим больше, чем чужая планета, ждет своих великих исследователей.

Видео НАСА о самом холодном месте на Земле:

Антарктида — самое холодное место в мире (-93°): видео НАСА