ما هو مخفي تحت جليد القارة القطبية الجنوبية؟

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

تمتد البحيرات تحت الجليدية في القطب الجنوبي في ظلام دامس وفي عزلة تامة عن العالم الخارجي ، وبالتالي يمكن أن تؤوي أنظمة بيئية فريدة. لا يستبعد العلماء احتمال وجود حياة تحت الجليد. لماذا لا تتجمد البحيرات وكيف ستساعدنا في استكشاف الفضاء.

ربما تم عزل مئات البحيرات عن ضوء الشمس لفترة طويلة جدًا.

على الرغم من أن القارة القطبية الجنوبية مغطاة بالجليد بسمك عدة كيلومترات ، فإنها تخفي منظرًا طبيعيًا لمئات من البحيرات الكبيرة والصغيرة بمياه غير متجمدة.

وأشهرها فوستوك ، أكبر بحيرة اكتشفها العلماء تحت طبقة من الجليد على عمق أكثر من 4 آلاف متر. طوله 250 كيلومترا وعمقه 900 متر.

تمتد بعض هذه البحيرات في ظلام دامس وفي عزلة تامة عن العالم الخارجي ، وبالتالي يمكن أن تؤوي أنظمة بيئية لم تكن على اتصال بتلك المعروفة لنا لفترة طويلة جدًا. تشير دراسة جديدة نُشرت في Science Advances إلى وجود حوالي 250 بحيرة بين الجليد والصخور في القارة القطبية الجنوبية.

هذه البحيرات ذات أهمية كبيرة للعلماء الذين يستكشفون إمكانية الحياة في مكان آخر في نظامنا الشمسي. على سبيل المثال ، قد تكون هناك بحار سائلة تحت الجليد على قمر المشتري المتجمد يوروبا ، وقد قررت ناسا مؤخرًا إرسال مسبار هناك في عام 2024.

قدر باحثان من جامعة كامبريدج نظريًا مدى احتمالية أن تؤدي هذه البحيرات ، مع ظروفها القاسية ، إلى نشوء الحياة والحفاظ عليها.

الحياة تحت الجليد؟

تم بالفعل فحص العديد من البحيرات بحثًا عن وجود كائنات دقيقة ، وعلى الرغم من عدم وجود استنتاجات محددة حتى الآن ، يبدو أنه في بعض الأماكن قد تكون هناك حياة مجهرية - على سبيل المثال ، البكتيريا.

وفقًا لمجلة Nature ، تم العثور على البكتيريا في بحيرة ميرسر ، على عمق 1000 متر تحت الجليد. لكن هذه البحيرة أقل عزلة من البحيرات تحت الجليدية الأخرى.

في الوقت نفسه ، من المحتمل تمامًا أنه لا تزال هناك بكتيريا غير مكتشفة في بحيرة "فوستوك". ولكن وفقًا لدراسة أجريت عام 2016 ، من الصعب جدًا الحصول على عينات مياه نظيفة تمامًا من هناك دون تلويثها بالكائنات الحية الدقيقة على طول الطريق.

كما ورد في Livescience مورد الإنترنت ، في عام 2017 ، تم العثور على عدة أنواع من الكائنات الحية الدقيقة في بحيرة فوستوك.

لم يتضح بعد ما إذا كانت أشكال الحياة الأكثر تعقيدًا يمكن أن توجد في هذه البحيرات.

لكن من أين يأتي الماء السائل؟

الضغط والحرارة

من فوق يضغط الجليد بكل ثقله على هذه البحيرات. وفي الوقت نفسه ، للجليد خاصية الذوبان تحت الضغط - وتسمى هذه الظاهرة بالرفض.

وهكذا ، تذوب الطبقة الخارجية من الجليد ، لكن الضغط يظل قوياً لدرجة أن الماء في البحيرات الجليدية لا يتجمد مرة أخرى ، على الرغم من انخفاض درجة حرارته إلى ما دون الصفر.

بالإضافة إلى ذلك ، تقع البحيرات في أعماق القشرة الأرضية ، ويتم تسخينها بواسطة أحشاء الكوكب. على سبيل المثال ، تقع بحيرة فوستوك على عمق 500 متر تحت مستوى سطح البحر.

ينتج عن هذا التسخين من الأسفل تيارات يمكنها حمل العناصر الغذائية حول البحيرة. وفقًا لدراسة جديدة في Science Advances ، تأتي العناصر الغذائية من الجليد الذي يذوب من الأعلى.

قد تخلق التيارات دورانًا كافيًا لتوزيع العناصر الغذائية والأكسجين. ربما يكفي منه للحفاظ على الكائنات الحية الدقيقة على قيد الحياة.

يقدم بحث جديد أدلة حول مكان البحث عن الحياة المحتملة في هذه البحيرات. البحيرات الواقعة تحت طبقة من الجليد أقل من 3 ألف متر سيكون لها طبقة علوية راكدة نوعًا ما تلامس مباشرة الجليد. يمتزج قليلاً مع بقية الماء. لذلك ، يوصي العلماء بأخذ عينات من الطبقة على الأقل مترًا تحتها.

لا يزال هناك العديد من الأسئلة حول ما يحدث في هذه البحيرات تحت الجليدية.في المستقبل ، ربما يحفر العلماء آبارًا في أحدها - بحيرة CECs ، التي سميت على اسم مركز الأبحاث في تشيلي (Centro de Estudios Cientificos i Chile) ، التي اكتشفها موظفوها.