南極洲無(wú)疑是世界上最神秘的大陸，由于接收的太陽(yáng)輻射有限，這里常年被冰雪覆蓋，是唯一沒(méi)有人類(lèi)定居的大陸。
南極洲冰蓋的平均厚度達(dá)到2160米，最厚的地方甚至達(dá)到4776米，這使得南極洲成為最高大陸的同時(shí)囊括了世界上90%的冰，而這些冰包含了世界70%的淡水資源。
南極大陸，圖源：Dave Pape
由于如此豐富的淡水資源，南極洲冰蓋的任何變化都足以影響全球，所以南極洲很早就受到了科學(xué)家的廣泛關(guān)注，許多科考隊(duì)在此駐扎。
可能也正因?yàn)槿绱耍蠘O洲變得越來(lái)越神秘，其中有一些說(shuō)法就是南極洲冰蓋之下有一個(gè)地下世界，或者南極洲有通往地下世界的入口。
而這些說(shuō)法的其中一個(gè)支持點(diǎn)是，在南極洲冰蓋下發(fā)現(xiàn)了湖泊，以及發(fā)現(xiàn)了許多活著的微生物。
圖注：南極考察站
當(dāng)然，南極洲冰蓋下的湖泊和微生物確實(shí)都存在。冰蓋下存在湖泊很好解釋?zhuān)俏⑸锎_實(shí)一直困擾著科學(xué)家。
這種地方為什么會(huì)有微生物存在，它們吃什么呢？
5月5日，一項(xiàng)發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的研究中，地球物理學(xué)家克洛伊·古斯塔夫森和他的團(tuán)隊(duì)在對(duì)南極洲進(jìn)行了持續(xù)61天的考察后，他們給南極做了一個(gè)“巨型核磁共振”，并第一次繪制出南極冰蓋下部分區(qū)域的地圖。
當(dāng)然，他們的目的不是為了解釋微生物為什么會(huì)存在，而是試圖通過(guò)繪制地下水文系統(tǒng)來(lái)了解冰蓋如何向海洋流動(dòng)的——因?yàn)檫@種冰蓋流失情況對(duì)海平面上升至關(guān)重要。
為什么南極地下會(huì)有液態(tài)水？
由于南極冰蓋的移動(dòng)，人們很早就懷疑南極地下?lián)碛芯薮蟮暮畬樱驗(yàn)槿魏瓮苿?dòng)冰蓋移動(dòng)的模型都少不了液態(tài)水，它需要水起到潤(rùn)滑作用和形成平整平面。
南極冰蓋流動(dòng)情況，圖源：NASA
比如，這次研究的重點(diǎn)考察的惠蘭斯湖和它的水系統(tǒng)（這個(gè)水系有整個(gè)美國(guó)大小，由于它在冰蓋下只有800米左右，比較淺便于研究），研究人員很早就被探明它是深度為2.1米的液態(tài)水湖泊。
其實(shí)，南極冰蓋下可以存在液態(tài)水的原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)檫@里的水吸收了一部分地?zé)岬臒崃浚约氨ê蛶r石強(qiáng)烈摩擦產(chǎn)生的熱量，足以讓它的溫度接近0攝氏度左右的水平。
另外，這些區(qū)域被厚厚的冰蓋包圍，不會(huì)受到極地空氣的影響，熱量不容易流失，同時(shí)考慮到它受到巨大壓力的影響，出現(xiàn)液態(tài)水湖泊是可以理解的。
但是，人們并不知道這些是什么水——淡水或咸水，這次研究解決這個(gè)問(wèn)題，同時(shí)也解決了它存在大量微生物的原因。
由于這些地下水系統(tǒng)很深，受限于技術(shù)，以前科學(xué)家很難收集這種深層水文系統(tǒng)的直接證據(jù)，而這次研究團(tuán)隊(duì)使用的是一種稱(chēng)為“大地電磁成像”的技術(shù)，最終成功繪制出南極水下世界。
設(shè)置的勘探點(diǎn)，圖源:Earth Observatory
南極冰蓋下是什么樣的？
大地電磁成像依賴(lài)于太陽(yáng)風(fēng)與地球電離層（地球上層大氣中的一層致密分子和帶電粒子）相互作用產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。
當(dāng)太陽(yáng)風(fēng)撞擊電離層時(shí)，它們激發(fā)電離層內(nèi)的粒子，并產(chǎn)生可以穿透地球表面的移動(dòng)電磁場(chǎng)。
然后，這些移動(dòng)的磁場(chǎng)在冰、雪和沉積物中誘發(fā)次級(jí)磁場(chǎng)，而次級(jí)磁場(chǎng)的強(qiáng)度與那里的材料導(dǎo)電程度有關(guān)。
因此只要測(cè)量次級(jí)磁場(chǎng)的強(qiáng)度，就可以繪制出整個(gè)地下地圖和它所填充的物質(zhì)。
其實(shí)，石油和天然氣的勘探和這個(gè)技術(shù)差不多，勘探人員根據(jù)一些條件尋找目標(biāo)地址，然后開(kāi)始檢測(cè)地下的材料就好了。
繪制出的湖泊、河流、含水層，圖源：Earth Observatory
當(dāng)然，毫無(wú)疑問(wèn)冰蓋下有液態(tài)水，而且形成錯(cuò)綜復(fù)雜的湖泊和河流，以及含水的沉積物。
由于淡水和鹽水的導(dǎo)電率不同，所以研究人員第一次探明南極冰蓋下是鹽水而不是淡水，由于鹽水的更不容易結(jié)冰（因?yàn)辂}類(lèi)離子在溶劑中運(yùn)動(dòng)速率比水分子快），這可能也是冰蓋下存在液態(tài)水的一個(gè)原因。
圖源：Earth Observatory
而且研究人員還探明冰蓋下越深的地方就越接近海水的導(dǎo)電率，而靠近冰蓋的最淺部分則越接近淡水，這表明地下水可能存在相互作用。
另外，從液態(tài)水河流和湖泊底部，他們發(fā)現(xiàn)了一種厚厚的“沉積海綿”，一直延伸到大約 5公里以下，這些沉積物所包含的液態(tài)水是冰蓋底部較淺的湖泊和河流系統(tǒng)的10倍以上。
為什么南極冰蓋下有很多微生物？
這些事實(shí)有助于科學(xué)家了解南極冰蓋流動(dòng)的方式，但這和南極冰蓋底部的微生物有什么關(guān)系呢？
其實(shí)，關(guān)系就在于這些海水是哪里來(lái)的，如果這些是海水的話(huà)，那么微生物就完全可以食用海水帶來(lái)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
根據(jù)之前的一項(xiàng)研究中，在上層沉積物中發(fā)現(xiàn)的放射性碳含量，科學(xué)家估計(jì)，這些鹽水中的大部分是在過(guò)去一萬(wàn)年里到達(dá)冰蓋下的。
而海水之所以會(huì)灌入內(nèi)陸，原因只有一個(gè)，那就是當(dāng)時(shí)的氣候足夠溫暖，冰蓋融化而海平面上升并倒灌入陸地。
最后
北極冰蓋下存在生命是不爭(zhēng)的事實(shí)，但這是正常現(xiàn)象，不需要什么地下文明的參與，而它們的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)正是來(lái)自于10000年前的“海水化石”。
不過(guò)，哪里有生命哪里就有碳循環(huán)，在南極冰蓋下的這些生命正在消耗“海水化石”的營(yíng)養(yǎng)，并制造出數(shù)量可觀的甲烷和二氧化碳等溫室氣體。
現(xiàn)在全球變暖也是一個(gè)事實(shí)，但是它的誘因真的非常復(fù)雜，在人類(lèi)活動(dòng)或者說(shuō)碳排放量不大的時(shí)候，地球也一直在冰期和間冰期中循環(huán)。
