西伯利亚发现多个神秘巨洞:最深52米、未解之谜
2020-12-04 08:58:44  出处:新浪科技  作者:任天 编辑:雪花     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

在北极圈的一个偏远半岛上,永久冻土层出现了一些巨大的伤口,某种让科学家担心的事情似乎正在地下爆发。

在一场突然的爆炸之后,地面上留下了一个不规则的凹坑。在凹坑的边缘,是破碎的地面,灰色的冰混杂着永久冻土。植物的根暴露在坑洞边缘,显示出烧焦的痕迹。这一切让我们知道,这个位于西伯利亚北极区中部的坑洞在形成时经历了多么剧烈的过程。

从空中俯瞰,新鲜暴露的泥土在绿色苔原和周围黑色湖泊的映衬下,显得格外醒目。进一步观察可以发现,圆柱形坑洞内部的土层和岩石几乎是黑色的。当科学家来到洞口的时候,其底部已经形成了一个水池。

叶夫根尼·丘维林(Evgeny Chuvilin)便是最早来到这里的地质学家之一,他在俄罗斯莫斯科的斯科尔科沃科学技术研究所工作。在一个困扰他长达六年的谜团中,这个深约50米的坑洞可能最关键的部分之一。自第一个神秘坑洞在亚马尔半岛另一地点被发现以来,这个谜团就一直萦绕在他脑海里。

当时那个坑洞宽约20米,深约52米,是在2014年由直升机飞行员在其上空发现的,距离亚马尔半岛的博瓦年科沃(Bovanenkovo)气田约42公里。

参观过该巨洞的科学家——包括研究西伯利亚永久冻土层已有40多年的地球冰冻圈研究所首席科学家马里亚娜·莱布曼(Mariana Leibman)——把它描述为永久冻土层的一个全新特征。后来对卫星图像的分析显示,这个坑洞(现在被称为GEC-1)形成于2013年10月9日至11月1日之间的某个时间。

2020年8月,一个电视摄制组在飞行拍摄时发现了这个最新的巨洞,当时他们正与俄罗斯科学院的一组科学家,以及亚马尔当地政府人员一起进行考察。这一发现使得在亚马尔半岛与邻近的格达半岛上已经发现的巨洞总数达到17个。

但是,究竟是什么原因导致永久冻土上出现这些巨洞,这些巨洞又是如何突然形成的,在很大程度上仍然是一个谜。它们对于北极的未来意味着什么,又将如何影响当地人的生活和工作,这些都是悬而未决的问题。在许多研究北极的科学家看来,巨洞的出现是一个令人不安的迹象,表明地球北部这片寒冷且人烟稀少的土地正在发生一些根本性的变化。

巨洞如何形成?

不过,最近的研究开始为这一现象提供了一些线索。可以确定的是,这些洞的形成并不是永久冻土在地表下融化和移动,从而逐渐下沉的结果;它们的形成来源于爆炸。

“当爆炸发生时,大块的土壤和冰块会被抛离爆炸中心数百米,”叶夫根尼·丘维林说,“我们所看到的是一种巨大的力量,来自于极高的压力。地下的压力为什么会这么高,这仍然是一个谜。”

叶夫根尼·丘维林所在的俄罗斯科学家团队正在与世界各地的同行合作,他们一直在探索这些巨洞,采集样本并测量数据,希望更深入了解苔原下方的情况。

一些科学家将这些巨洞与冰火山进行了比较。冰火山存在于太阳系的冥王星、土星的卫星土卫六和矮行星谷神星等遥远天体上,不会喷发熔岩,而是喷发由水、氨、甲烷等挥发物组成的冰岩浆。然而,随着越来越多处于不同演变阶段的北极巨洞得到研究,这些巨洞又被称为“气体排放天坑”(gas emission crater)。从这一名称中,我们可以得到一些有关它们如何形成的线索。

叶夫根尼·丘维林说:“基于卫星图像的分析表明,在一个原本是冰皋(Pingo)或土堆的地方发生了一场爆炸,形成了一个巨大的坑洞。”。冰皋即冻胀丘,又称冰堆丘,是一类圆顶状的小丘。当一层冻结的地面被下方的流水推挤成堆,而后水流开始冻结,土堆就会膨胀形成冻胀丘。

在俄罗斯,这种地貌也被称为“bulgunnyakhs”,源自当地的雅库特语。它们会随着季节的变化而消长。在加拿大发现的一些冻胀丘已经有1200年的历史了。然而,在北极的大部分地区,这些土堆最终往往会崩塌而不是爆炸。

很明显,西伯利亚西北部的这些土堆很不一样。叶夫根尼·丘维林解释道,它们膨胀得“非常快,能推升到数米高”,然后突然爆炸。而且,它们的推升并不是因为正在冻结的水,而似乎是由地下气体的堆积造成的。

“冻胀丘需要几十年的时间来形成,并且能持续很长一段时间,”研究永久冻土的北极生态学家、美国伍德威尔气候研究中心的北极项目主管苏·娜塔莉(Sue Natali)说,“而这些充满气体的土堆则是几年间形成的。”

在2014年发现的第一个巨洞中,科学家从爆炸的残余物中发现了灌木柳树的年轮。一项针对这些年轮的研究表明,这些植物自20世纪40年代以来就一直在承受压力。研究人员表示,这些压力可能来自于地面的变形。

“然而,有证据表明,气体排放天坑的生命周期可以非常短,从3到5年不等,”俄罗斯莫斯科国立罗蒙诺索夫大学的冰川学家亚历山大·基兹亚科夫(Alexander Kizyakov)说道。有卫星图像显示,2017年初夏形成的一个名为“SeYkhGEC”的巨洞早在2015年就开始使地面变形。

西伯利亚发现多个神秘巨洞:最深52米、未解之谜

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原文链接:新浪科技 责任编辑:雪花

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