南极冰盖下是什么？科学家持续61天勘探，第一次描绘了冰下世界

　　南极洲无疑是世界上最神秘的大陆，由于接收的太阳辐射有限，这里常年被冰雪覆盖，是唯一没有人类定居的大陆。
　　南极洲冰盖的平均厚度达到2160米，最厚的地方甚至达到4776米，这使得南极洲成为最高大陆的同时囊括了世界上90的冰，而这些冰包含了世界70的淡水资源。
　　南极大陆，图源：DavePape
　　由于如此丰富的淡水资源，南极洲冰盖的任何变化都足以影响全球，所以南极洲很早就受到了科学家的广泛关注，许多科考队在此驻扎。
　　可能也正因为如此，南极洲变得越来越神秘，其中有一些说法就是南极洲冰盖之下有一个地下世界，或者南极洲有通往地下世界的入口。
　　而这些说法的其中一个支持点是，在南极洲冰盖下发现了湖泊，以及发现了许多活着的微生物。
　　图注：南极考察站
　　当然，南极洲冰盖下的湖泊和微生物确实都存在。冰盖下存在湖泊很好解释，但是微生物确实一直困扰着科学家。
　　这种地方为什么会有微生物存在，它们吃什么呢？
　　5月5日，一项发表在《科学》杂志上的研究中，地球物理学家克洛伊古斯塔夫森和他的团队在对南极洲进行了持续61天的考察后，他们给南极做了一个巨型核磁共振，并第一次绘制出南极冰盖下部分区域的地图。
　　当然，他们的目的不是为了解释微生物为什么会存在，而是试图通过绘制地下水文系统来了解冰盖如何向海洋流动的因为这种冰盖流失情况对海平面上升至关重要。
　　为什么南极地下会有液态水？
　　由于南极冰盖的移动，人们很早就怀疑南极地下拥有巨大的含水层，因为任何推动冰盖移动的模型都少不了液态水，它需要水起到润滑作用和形成平整平面。
　　南极冰盖流动情况，图源：NASA
　　比如，这次研究的重点考察的惠兰斯湖和它的水系统（这个水系有整个美国大小，由于它在冰盖下只有800米左右，比较浅便于研究），研究人员很早就被探明它是深度为2。1米的液态水湖泊。
　　其实，南极冰盖下可以存在液态水的原因很简单，因为这里的水吸收了一部分地热的热量，以及冰川和岩石强烈摩擦产生的热量，足以让它的温度接近0摄氏度左右的水平。
　　另外，这些区域被厚厚的冰盖包围，不会受到极地空气的影响，热量不容易流失，同时考虑到它受到巨大压力的影响，出现液态水湖泊是可以理解的。
　　但是，人们并不知道这些是什么水淡水或咸水，这次研究解决这个问题，同时也解决了它存在大量微生物的原因。
　　由于这些地下水系统很深，受限于技术，以前科学家很难收集这种深层水文系统的直接证据，而这次研究团队使用的是一种称为大地电磁成像的技术，最终成功绘制出南极水下世界。
　　设置的勘探点，图源：EarthObservatory
　　南极冰盖下是什么样的？
　　大地电磁成像依赖于太阳风与地球电离层（地球上层大气中的一层致密分子和带电粒子）相互作用产生的电磁场。
　　当太阳风撞击电离层时，它们激发电离层内的粒子，并产生可以穿透地球表面的移动电磁场。
　　然后，这些移动的磁场在冰、雪和沉积物中诱发次级磁场，而次级磁场的强度与那里的材料导电程度有关。
　　因此只要测量次级磁场的强度，就可以绘制出整个地下地图和它所填充的物质。
　　其实，石油和天然气的勘探和这个技术差不多，勘探人员根据一些条件寻找目标地址，然后开始检测地下的材料就好了。
　　绘制出的湖泊、河流、含水层，图源：EarthObservatory
　　当然，毫无疑问冰盖下有液态水，而且形成错综复杂的湖泊和河流，以及含水的沉积物。
　　由于淡水和盐水的导电率不同，所以研究人员第一次探明南极冰盖下是盐水而不是淡水，由于盐水的更不容易结冰（因为盐类离子在溶剂中运动速率比水分子快），这可能也是冰盖下存在液态水的一个原因。
　　图源：EarthObservatory
　　而且研究人员还探明冰盖下越深的地方就越接近海水的导电率，而靠近冰盖的最浅部分则越接近淡水，这表明地下水可能存在相互作用。
　　另外，从液态水河流和湖泊底部，他们发现了一种厚厚的沉积海绵，一直延伸到大约5公里以下，这些沉积物所包含的液态水是冰盖底部较浅的湖泊和河流系统的10倍以上。
　　为什么南极冰盖下有很多微生物？
　　这些事实有助于科学家了解南极冰盖流动的方式，但这和南极冰盖底部的微生物有什么关系呢？
　　其实，关系就在于这些海水是哪里来的，如果这些是海水的话，那么微生物就完全可以食用海水带来的营养物质。
　　根据之前的一项研究中，在上层沉积物中发现的放射性碳含量，科学家估计，这些盐水中的大部分是在过去一万年里到达冰盖下的。
　　而海水之所以会灌入内陆，原因只有一个，那就是当时的气候足够温暖，冰盖融化而海平面上升并倒灌入陆地。
　　最后
　　北极冰盖下存在生命是不争的事实，但这是正常现象，不需要什么地下文明的参与，而它们的营养物质正是来自于10000年前的海水化石。
　　不过，哪里有生命哪里就有碳循环，在南极冰盖下的这些生命正在消耗海水化石的营养，并制造出数量可观的甲烷和二氧化碳等温室气体。
　　现在全球变暖也是一个事实，但是它的诱因真的非常复杂，在人类活动或者说碳排放量不大的时候，地球也一直在冰期和间冰期中循环。