Чужа планета внизу карти

Епоха великих географічних відкриттів справді «відкрила» і Антарктиду, але тільки тому, що ми дізналися, що там, «внизу», знаходиться земля, вкрита льодом. Виривання кожної нової таємниці континенту вимагало самовідданості, часу, великих витрат та наполегливості. А ми їх відірвали ще трохи…

Ми знаємо, що під милями льоду є справжня земля (лат. «Невідома земля»). Останнім часом ми також знаємо, що умови в крижаних оазах, озерах та річках зовсім інші, ніж на морозній поверхні крижаної шапки. Там не бракує життя. Крім того, ми починаємо відкривати його досі невідомі форми. Може це інопланетянин? Хіба ми не відчуємо те, що Козіолек Матолек, який «шукав у широкому світі те, що дуже близько»?

Геофізики, використовуючи складні математичні алгоритми, здатні відтворити тривимірне зображення під крижаним покривом. У випадку з Антарктидою це складно, оскільки акустичний сигнал повинен проникати через кілометри хаотичного льоду, викликаючи значний шум зображення. Складно, це не означає неможливо, і ми вже багато чого дізналися про цю невідому землю нижче.

Холодно, вітряно, сухо і… зелено-зелене

Антарктида це найвітряніший Суша на Землі - біля берегів Землі Аделі, вітри дмуть 340 днів на рік, а пориви ураганів можуть перевищувати 320 км/год. це також найвищий континент - Його середня висота 2040 м над рівнем моря (у деяких джерелах йдеться про 2290). Другий за висотою континент у світі, тобто Азія, досягає над рівнем моря в середньому 990 м. Антарктида також є найсухішою: всередині країни річна кількість опадів коливається від 30 до 50 мм/м.². У районі, відомому як Суха долина, знаходиться Мак-Мердо. найсухе місце на Землі – снігу та опадів не було майже… 2 мільйони років! У цьому районі також нема значного крижаного покриву. Умови в цьому районі — низькі температури, дуже низька вологість повітря та сильні вітри — дозволяють вивчати середовище, подібне до поверхні Марса сьогодні.

Антарктида також залишається найзагадковіший – це пов'язано з тим, що він був виявлений у найпізніший час. Його берег уперше побачив російський моряк у січні 1820 року. Фабіан Беллінсгаузен (За іншими даними це був Едвард Брансфілд або Натаніель Палмер). Першою людиною, яка здійснила посадку в Антарктиді, був Хенрік Йохан Буллякий висадився на мисі Адер, Земля Вікторії, 24 січня 1895 р. (хоча є повідомлення і про ранні висадки). У 1898 Булл написав свої спогади про експедицію у своїй книзі «Круїз «Антарктики» в південні полярні райони».

Цікаво, однак, що хоча Антарктида і вважається найбільшою пустелею, вона отримує дедалі більше «зелених». На думку вчених, його околиці зазнають нападу чужорідних рослин та дрібних тварин. Насіння знаходить на одязі та взутті людей, що повертаються з цього континенту. У 2007/2008 році вчені зібрали їх у туристів та дослідників тих місць. З'ясувалося, що загалом кожен відвідувач континенту ввозив 9,5 зерен. Звідки вони прийшли? На основі методу підрахунку, що називається екстраполяцією, було підраховано, що щорічно до Антарктиди приїжджає 70 XNUMX осіб. насіння. Більшість із них родом із Південної Америки — принесені вітром або через незнання туристи.

Хоча відомо, що Антарктида найхолодніший континент, До цих пір не ясно, скільки. Багато хто пам'ятає по старовині та атласах, що російська (радянська) антарктична станція Схід традиційно вважалася найхолоднішою точкою на Землі, де -89,2° С. Однак тепер маємо новий холодний рекорд: -93,2° С – спостерігається за кількасот кілометрів від Сходу, вздовж лінії між піками Купол Аргус (Купол А) та Купол Фудзі (Купол F). Це утворення невеликих долин та западин, у яких осідає густе холодне повітря.

Ця температура була зафіксована 10 серпня 2010 р. Проте тільки недавно, коли було проведено детальні аналізи даних із супутників Aqua та Landsat 8, стало відомо, що в цей час було встановлено рекорд морозів. Проте оскільки це показання надійшло не від наземного термометра на поверхні крижаного континенту, а від пристроїв, що обертаються в космосі, воно не визнане Всесвітньою метеорологічною організацією рекордом. Тим часом вчені кажуть, що це попередні дані і що коли теплові датчики будуть удосконалені, вони, ймовірно, будуть виявляти ще нижчі температури на Землі.

Що знизу?

У квітні 2017 року дослідники повідомили, що створили найточнішу на сьогоднішній день тривимірну карту крижаної шапки, що руйнує Антарктиду. Це результат семирічних спостережень із орбіти навколо Землі. У 2010-2016 роках європейський супутник CryoSat з висоти майже 700 км зробив близько 250 мільйонів радіолокаційних вимірювань товщини антарктичних льодовиків. Вчені з ЄКА (Європейське космічне агентство) вихваляються тим, що їх супутник, призначений для вивчення льодів, як ніхто інший наближається до полярних областей - завдяки чому він здатний спостерігати за тим, що відбувається навіть у радіусі 200 км як від південного, так і північного полюсів. .

З іншої карти, розробленої вченими Британської антарктичної служби, ми, у свою чергу, знаємо, що знаходиться під льодом. Також за допомогою радарів створили гарну карту Антарктиди без льоду. На ній показаний геологічний рельєф материка, стисненого льодом. Високі гори, глибокі долини і багато води. Антарктида без льоду, мабуть, була б архіпелагом або озерним краєм, але точно передбачити її остаточну форму складно, бо після звільнення від крижаної маси суша значно піднялася б навіть на кілометр до вершини.

Він також піддається все більш і більш інтенсивним дослідженням. морські води під шельфовим льодовиком. Було здійснено низку програм, у рамках яких дайвери досліджують морське дно під льодом, і, можливо, найбільш відомою з них є робота фінських учених. У цих небезпечних та складних за умов водолазних експедиціях люди починають берегти дрони. Paul G. Allen Philanthropies інвестувала 1,8 мільйона доларів у випробування роботів у підступних антарктичних водах. Чотири безпілотники Argo, побудовані у Вашингтонському університеті, мають збирати дані та негайно передавати їх до Сіетлу. Вони працюватимуть під льодом, поки морські течії не винесуть їх у відкриту воду.

Антарктичний вулкан Еребус

Відмінний нагрів під великою кригою

Антарктида – країна льоду, але під її поверхнею знаходиться гаряча лава. В даний час найактивнішим вулканом цього континенту є Ереб, відомий із 1841 року. Досі нам було відомо про існування близько сорока антарктичних вулканів, але в серпні минулого року дослідники з Единбурзького університету виявили під крижаним покривом ще 3800, деякі з яких мають висоту понад XNUMX метрів. . Виявляється, Антарктида може бути найбільш вулканічно активний площа Землі. Автори статті на цю тему – Максиміліан ван Вік де Вріс, Роберт Г. Бінгхем та Ендрю Хайн – у пошуках вулканічних структур вивчили цифрову модель рельєфу під назвою Bedmap 2 DEM, отриману за допомогою радіолокаційної зйомки.

Так само щільно, як і Антарктиді, вулкани розташовані лише навколо Великого Східного Розлому, що простягся від Танзанії до Аравійського півострова. Це ще одна підказка, яка, ймовірно, буде величезною, інтенсивне джерело тепла. Команда з Едінбурга пояснює, що скорочення крижаного щита може збільшити вулканічну активність, що спостерігається в Ісландії.

- Розповів theguardian.com геолог Роберт Бінгхем.

Стоячи на шарі льоду середньою товщиною близько 2 км, а максимальною навіть 4,7 км, важко повірити, що під ним знаходиться масивне джерело тепла, схоже на те, що заховано в Йеллоустоуні. Згідно з розрахунковими моделями, кількість тепла, що випромінюється з нижньої сторони Антарктиди, становить близько 150 мВт/м.² (МВт - мілліват; 1 Ватт = 1 мВт). Однак ця енергія не перешкоджає нарощуванню крижаних верств. Для порівняння, середній тепловий потік Землі становить 40-60 мВт/м.², а в Єллоустонському національному парку досягає в середньому 200 мВт/м².

Основною рушійною силою вулканічної активності в Антарктиді, мабуть, є вплив земної мантії Мері Берд. Геологи вважають, що теплова пляма мантії утворилася 50-110 мільйонів років тому, коли Антарктида ще не була вкрита льодом.

Свердловина у льоду Антарктиди

Антарктичні Альпи

У 2009 році вчені з міжнародної групи під керівництвом доктор Фауста Ферраччолієго Вони з Британської антарктичної служби провели два з половиною місяці у Східній Антарктиді, борючись із пониженням температури до -40 °C. Вони просканували з літака радар, гравіметр (прилад для вимірювання різниці прискорень вільного падіння) та магнітометр (що вимірює магнітне поле) – а на поверхні землі сейсмографом – область, в якій, глибоко, на глибині до 3 км під льодовиком приховано 1,3 тис. км гірський ланцюг Гамбурцева.

Ці вершини, вкриті шаром льоду та снігу, відомі науці з часів радянських антарктичних експедицій, що проводилися за часів так званої Міжнародний геофізичний рік 1957-1958 (той самий, з нагоди якого супутник вилетів на орбіту). Вже тоді вчені були вражені тим, що справжні гори виростають із того, що, на їхню думку, має бути пласким, як стіл. Пізніше дослідники з Китаю, Японії та Великобританії опублікували свою першу статтю про них у журналі Nature. На основі радіолокаційних спостережень з повітря вони намалювали тривимірну карту гір, зауваживши, що антарктичні піки нагадують європейські Альпи. Вони мають такі ж гострі хребти та глибокі долини, якими в давнину протікали струмки, а сьогодні в них то тут, то там підльодовикові гірські озера. Вчені підрахували, що крижана шапка, що покриває центральну частину Гамбурцевських гір, має товщину від 1649 до 3135 метрів. Найвища вершина хребта – 2434 метри над рівнем моря (команда Ферраччолі скоригувала цю цифру до 3 тисяч метрів).

Вчені прочухали своїми приладами весь хребет Гамбурцева, у тому числі величезний розлом у земній корі — рифтову долину, що нагадує Великий Африканський розлом. У ньому 2,5 тис. км у довжину і тягнеться від Східної Антарктиди через океан у бік Індії. Тут знаходяться найбільші антарктичні підльодовикові озера, в т.ч. знамените озеро Схід, розташоване поруч із раніше згаданою однойменною науковою станцією. Фахівці стверджують, що найзагадковіші гори у світі Гамбурцева почали з'являтися мільярд років тому. Тоді Землі був ні рослин, ні тварин, але континенти вже кочували. Коли вони зіткнулися, на території Антарктиди піднялися гори.

Інтер'єр теплої печери під льодовиком Еребус

буріння

Джон Гудж, професор біологічних наук Університету Міннесоти в Дулуті, прибув на найхолодніший континент у світі, щоб розпочати випробування спеціально розробленого дрильЦе дозволить пробурити крижаний щит Антарктиди глибше, ніж будь-хто інший.

Чому буріння до дна і під крижаним щитом таке важливе? Кожна область науки пропонує свою відповідь на це питання. Наприклад, біологи сподіваються, що в стародавньому льоду або під льодом живуть мікроорганізми, зокрема раніше невідомі види. Кліматологи будуть шукати крижані керни, щоб дізнатися більше про історію клімату Землі та створити більш досконалі наукові моделі майбутньої зміни клімату. А для таких геологів, як Гудж, скеля під кригою могла б допомогти пояснити, як Антарктида взаємодіяла з іншими сьогоднішніми континентами, щоб сформувати могутні суперконтиненти минулого. Буріння також проллє світло на стабільність крижаного покриву.

проект Гуджа під назвою RAID стартували у 2012 році. У листопаді 2015 року вчені відправили бурю до Антарктиди. Він дістався станції Мак-Мердо. Використовуючи різні технології візуалізації, такі як радар сканування льоду, дослідники вказують на потенційні місця буріння. Первинне тестування продовжується. проф. Гудж сподівається отримати перші зразки для досліджень наприкінці 2019 року.

Вікове обмеження під час попередніх бурових проектів мільйон років Проби антарктичного льоду було отримано ще у 2010 році. На той момент це був найстаріший з колись виявлених крижаних кернів. У серпні 2017 року видання Science повідомило, що команда Пола Вузена пробурила древній лід так глибоко, як ніхто раніше, і виявила крижаний керн за допомогою 2,7 мільйона років. Арктичні та антарктичні крижані керни багато розповідають про клімат та атмосферу минулих епох — в основному завдяки бульбашкам повітря, близьким за складом до атмосфери, коли бульбашки формувалися.

Дослідження життя під льодом Антарктиди:

Виявлення життя під льодами Антарктиди

Життя відоме і невідоме

Найвідоміше озеро, приховане під кригою Антарктики, - озеро Схід. Це також найбільше відоме підльодовикове озеро Антарктиди, приховане під льодом на глибині понад 3,7 км. Відрізаний від світла та контакту з атмосферою, він залишається однією з найекстремальніших умов на Землі.

За площею та обсягом Схід змагається з озером Онтаріо у Північній Америці. Довжина 250 км, ширина 50 км, глибина до 800 м. Він розташований неподалік Південного полюса Східної Антарктиди. Про наявність великого вкритого льодом озера вперше припустив у 60-х роках російський географ/пілот, який помітив з повітря велику гладку ділянку льоду. Експерименти з аеродараром, проведені британськими та російськими дослідниками у 1996 році, підтвердили відкриття у цьому місці незвичайного резервуару.

– каже Брент Крістнер, біолог з Університету штату Луїзіана, у прес-релізі, що повідомляє про результати дослідження проб льоду, зібраних над водосховищем.

Крістнер стверджує, що єдиним джерелом води в озері є тала вода з крижаного покриву.

- Каже.

Вчені вважають, що геотермальне тепло Землі підтримує температуру води в озері на позначці -3 °С. Рідкий стан забезпечує тиск льоду, що налягає.

Аналіз форм життя передбачає, що у озері може бути унікальна кам'яна екосистема, заснована на хімічних речовинах, яка існувала ізольовано і без дії сонця протягом сотень тисяч років.

розповідає Крістнер.

Недавні дослідження генетичного матеріалу крижаного щита Сходу виявили фрагменти ДНК багатьох організмів, споріднених з одноклітинними організмами, що мешкають в озерах, океанах і струмках з інших частин світу. Крім грибів і двох архаїчних видів (одноклітинних організмів, що живуть в екстремальних умовах), вчені ідентифікували тисячі бактерій, у тому числі деякі з них зазвичай зустрічаються в системах травлення риб, ракоподібних і черв'яків. Вони виявили кріофіли (організми, що живуть при екстремально низьких температурах) і термофіли, що дозволяє припустити наявність в озері гідротермальних джерел. На думку вчених, наявність як морських, і прісноводних видів підтверджує теорію у тому, що колись озеро було з океаном.

Дослідження вод під антарктичним льодом:

Завершено перше занурення - Наука під льодом | Гельсінський університет

В іншому антарктичному крижаному озері – Вілланса — Також були виявлені нові дивні мікроорганізми, які, як кажуть дослідники, «поїдають каміння», тобто витягують із них мінеральні поживні речовини. Багато хто з цих організмів, ймовірно, є хемолітотрофами, заснованими на неорганічних сполуках заліза, сірки та інших елементів.

Під антарктичним льодом вчені також виявили таємничий теплий оазис, в якому живуть, можливо, ще цікавіші види. Джоел Бенсінг з Австралійського національного університету опублікував фотографії крижаної печери мовою льодовика Еребус на Землі Росса у вересні 2017 року. Хоча середньорічна температура у цьому районі становить близько -17 °C, температура в печерних системах під льодовиками може досягати 25° С. Печери, розташовані поблизу і під діючим вулканом Еребус, були видовбані внаслідок багаторічних потоків водяної пари їх коридорами.

Як бачите, пригода людства з щирим і глибоким розумінням Антарктиди тільки починається. Континент, про який ми знаємо стільки ж чи трохи більше, ніж чужа планета, чекає на своїх великих дослідників.

Відео НАСА про найхолодніше місце на Землі:

Антарктида - найхолодніше місце у світі (-93 °): відео НАСА