南極州沃斯托克湖為什麼說是研究太陽系星生命的寶庫？

上沃斯托克湖中沃斯托克湖上沃斯托克湖世紀末，俄羅斯和英國科學家在南極沃斯托克考察站附近的冰下發現了地球上最大的冰下湖——沃斯托克湖

，面積達14000平方千米，被封存在冰蓋之下約4000米處，與世隔絕至少1500萬年。科學家說，這是一個超大的凈水系統，預計有多達5400立方千米的「原始水」，其純凈度是經過兩次蒸餾處理的水的兩倍，有可能是如今地球上最原始、最純凈的水體。科學家還估計，渾然天成的環境可能使這個冰下湖在千百萬年中未曾發生變化，這意味著其中可能蘊育著獨立進化的微生物。

太空生物學家為之振奮。冰下湖長期與世隔絕，如果科學家最終「捅破」冰蓋進入湖中並發現微生物，這就意味著地球人有可能在木衛二

或土衛二

上實現與地外生命的首次接觸。空間探測已經證實，在木衛二和土衛二厚厚的冰層下有地下海洋存在，這些地下海洋由星球內部的地熱或潮汐力提供熱量。沃斯托克湖的環境被認為類似於木衛二

和土衛二的地下海洋，

如果在沃斯托克湖中發現了生命跡象，或許就能為「木衛二、土衛二地下海洋中是否存在生命」的爭論提供有力的證據。

，俄羅斯科考隊已經鑽到了冰下3769米深處，距離鑽透湖面冰層只有一步之遙。然而，在鑽探即將取得成功時，南極的夏季碰巧結束了，天氣一下子變得極其寒冷，鑽探設備無法操作，飛機無法起飛，科考隊員們不得不停止了鑽探。不過，可以期望，幾個月後，當南極洲的夏天重新到來時，俄羅斯科考隊將成為首次從湖水中取到水樣的人類，並由此揭開隱藏在沃斯托克湖中的種種奧秘。

（也稱東方湖），位於南極洲東部的俄羅斯沃斯托克站（即東方站）附近冰層下約4000米處，長約250千米，寬約50千米，湖水體積估計為5400立方千米，都是液態淡水。沃斯托克湖被水下山脊分成兩個主要的盆地狀構造，北面的盆地深約400米，南方的盆地深約800米。

在南極洲已發現的140多個冰下湖和地下水體中，沃斯托克湖是最大的，同時也是迄今發現的世界上最古老的水體。關於沃斯托克湖的成因有一種理論：最初可能是地表拉伸形成一道裂縫，而後地表向多個方向拉伸，最終形成巨大的湖泊。在距今3000萬年前，整個地球十分暖和，包括南極地區，因此在沃斯托克湖中可能生活著昆蟲、魚類等多種生物。大約1500萬年前，全球氣溫驟降，湖面結冰，整個湖泊被冰層掩蓋，最終與外界隔絕。

沃斯托克湖的湖水平均溫度為-3℃。為什麼水在0℃以下還能以液態存在？科學家認為這是三種因素共同作用的結果：地心熱力使湖底溫度上升，厚重冰層的巨大壓力使水的凝固點下降，厚實的冰層使湖水與南極寒冷的空氣隔絕。那麼，這個藏身冰下的湖泊又是怎樣被發現的呢？ 1957年，蘇聯科學家在南極建立了一個科考站，取名為「沃斯托克」。1960年，參加蘇聯南極探險隊的地理學家安德烈·卡皮查在乘飛機飛越沃斯托克地區上空時，發現冰原上有一個巨大的平坦地區，他認為冰川下有一個湖。遺憾的是，他的這個看法在當時沒有引起人們的重視。

1973年，英國科學家稱，他們通過空中探測發現，在南極沃斯托克科考站以北的冰層下可能存在一個巨大的液態淡水湖，其頂部覆蓋著厚厚的冰層，湖水寒冷，水壓超大，並處於完全的黑暗中，是地球上罕見的極端環境。早在1991年，英國科學家利用ERS-1號衛星對南極冰蓋中心進行探測，證實了1973年的發現。

1996年，俄羅斯科學家和英國科學家利用衛星發回的圖像勾勒出沃斯托克湖的輪廓，最終確定了沃斯托克湖的存在。這是地球歷史上最近的重大地理髮現之一。

1998年，俄、美、法三國科學家在鑽取冰芯，但在鑽到3623米、距離湖面不遠的地方，因擔心對湖水造成污染，停止了鑽探。一些專家指出，探查冰下湖的過程有可能污染其原始質樸的生態系統，造成無法挽回的損失。直到幾年後，科學家設計了一個遠程遙控機器人，可以像大海撈針一樣在廣袤的海域搜尋生命物質，而且環保安全，鑽探工作才重新開始。

2010年11月，科學家向南極條約環境保護委員會提交了關於這個項目的最終環境評價，被准予繼續對這個古老湖泊進行鑽探取樣。

在對沃斯托克湖進行了多年的鑽探後，俄羅斯科考隊已經鑽到了冰下3769米處，距離冰下湖面僅約50米。然而，在這3000多米深處，冰的結構已經發生變化，堅硬得如玻璃一般，這給鑽孔作業帶來重重困難，鑽孔進展如蝸牛般緩慢，一天只能下鑽約1.6米。而且隨著南極夏季的結束，鑽探工作被迫停止。事實上，科考隊在上一年（2011年）就錯過了打破冰層的最佳時機。南極的夏季從12月開始，到次年2月結束。因此可以期待，當南極的夏天重新到來時，俄羅斯科考隊將完成最後的鑽探工作。

不過，需要特別指出的是，多年來，科學界對於鑽探沃斯托克湖有著不小的爭論。持反對意見的人指出，沃斯托克湖的獨特之處在於其與外部世界隔絕千百萬年，一直沒有受到外部環境的影響，在水體中有可能存在一些前所未知的生命形式。而人類的活動如果滲透到這個獨立的生態系統中，有可能對它造成污染，比如在鑽探過程中引入的煤油、氟利昂等材料污染，在探測中引入的外面世界微生物污染，等等。一位科學家如是說：「要鑽探沃斯托克湖，至少要做10年的準備。作為一名科學家，你肯定不願意自己的墓碑上寫著：『此人污染了地球上最後的疆界之一。』」

沃斯托克湖隱藏在厚厚的冰下，在人類出現之前，湖水一直與地球大氣分離，與外部世界沒有任何接觸，是一個封閉型的獨特的生態系統。科學家認為，沃斯托克湖不僅是我們尚未探測的地球的「最後之地」，而且還是我們探索地球生命起源和外星生命形式的巨大寶庫。

在這個與世隔絕的封閉世界裡存在生命嗎？在對提取自沃斯托克湖冰蓋底部的冰樣進行研究後，美國生態學家普利斯庫指出，湖中有可能生活著微生物，它們從礦物質中獲得能量，正如他所說「它們吃的是石頭」。那湖中是否有更高級的生命形式存在呢？對這個問題，普利斯庫的回答是：不能肯定這個冰下湖中是否有足夠的能量演化出類似尼斯湖水怪那樣的生命形式，但如果在湖底發現能量豐富的有著生物多樣性的熱液噴口，出現更高級的生物體不是沒有可能。

如果有生命存在，它們會是什麼樣子呢？研究發現，沃斯托克湖是一個貧養 (缺少養分)的極端環境，但湖中富含氧氣，比一般的地面淡水湖泊高出50倍。科學家據此認為，如果沃斯托克湖中有生命存在，應該是適合生存於極端環境中的生命形態，能承受高壓、持續寒冷、低養分攝入、高濃度氧，以及終年不見陽光等不利的生存條件，很可能以微生物的形式存在。

微生物的適應能力極強，可適應各種極端環境，甚至有研究認為地球上的所有生物都有可能是從微生物演化而來的。因此，科學家很想知道，那些被稱為「時間膠囊」的渺小的微生物在漫長的歲月里，在完全的嚴寒和黑暗中，沒有食物，沒有陽光，沒有來自太陽的能量，它們是如何生存下來的。

科學家相信，如果在沃斯托克湖中發現了原始細菌甚至更複雜的生命形式，將為我們了解地球早期生命物質的產生和進化提供更多的線索；即使沃斯托克湖最終被證明是一個沒有任何生命形式存在的封閉系統，也將為科學家在未來太空之旅中尋找外星生命提供線索。

南極冰下湖研究對於研究地球氣候變化動態也具有重要的意義。南極洲以冰層和冰下水體的形式，擁有地球上約70%的淡水。大量淡水被困在冰層里，而氣候變暖將加速冰層融化，讓更多的水流入海洋，引起海平面上升。科學家認為，南極冰下湖可能隱藏著地球氣候變化的記錄，搞清楚南極冰下湖是否會發生變化，以及如何發生變化，是應對未來可能出現的全球海平面上升危機的關鍵。

南極洲

不是人們想像中一片貧瘠的極地沙漠，在厚厚的冰層下，很可能隱藏著一個個生機盎然的「生命綠洲」。多年來，科學家一直在進行著這方面的探索。研究人員發現，在數千米深的冰下，一些比亞馬孫河還要大的河流與一系列的「湖泊」連接在一起，在那裡很可能生存著大量以礦物質為食的微生物。美國地球物理學家邁克爾·斯圖丁戈說：「這是一個我們之前所不知道的全新的世界。在冰蓋下面，我們將看到和地球表面類似的景觀。」

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