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随着气候变暖,南极陨石正悄然消失于冰层深处

2024-04-11科学

南极洲,这片广袤无垠的冰封之地,不仅是地球上最后一片未被人类大规模开发的净土,也是陨石猎人们追寻宇宙秘密的宝藏之地。每年,约有1000颗来自月球、火星或大型小行星等天体的太空岩石在此被发现,它们独特的深色外表与洁白无垠的冰原形成鲜明对比,易于辨识。然而,一项新研究表明,随着全球气候变暖,这些珍贵的陨石正面临逐渐消失于冰层之下的命运,使得科学家们无法再触及这些揭示太阳系历史与演变的「时间胶囊」。

玛丽亚·瓦尔德斯,来自菲尔德自然历史博物馆及芝加哥大学的研究科学家,曾在2022年底至2023年初随探险队探访南极。她感慨道:「南极洲如同一片冰漠,为陨石回收提供了绝佳背景——在这里,任何可见的岩石几乎都是天外来客。」瓦尔德斯所在团队就成功找到了五颗陨石,其中一块重达7.6公斤的棕色巨石尤为引人注目,尽管她已处理过众多陨石,但亲手发现的体验依然让她激动不已。

陨石作为太阳系早期历史的见证者,蕴含着丰富的科学信息。然而,随着气候危机的加剧,这些信息宝库正面临前所未有的威胁。根据周一发表于【自然气候变化】期刊的研究,随着气温升高,每年约有5000颗陨石可能因冰盖融化而从地表消失。迄今为止,南极洲已贡献了全球已发现陨石总数的约60%,总数超过48000颗。

陨石并非均匀分布在南极冰原之上,而是受地理与气候条件影响形成特定富集区。瓦尔德斯解释,其中「蓝色冰原」尤为特殊,由于冰流作用与风力侵蚀,这里的冰雪层被剥蚀,使得原本嵌于冰层的陨石得以暴露。在某些地方,陨石密度可达每平方米一颗的惊人程度。

为了系统化搜寻陨石,比利时布鲁塞尔自由大学的维罗妮卡·托勒纳尔博士及其团队运用机器学习算法,综合考虑地表温度、坡度、覆盖物及冰流运动等因素,绘制出了一份潜在陨石富集区的「藏宝图」,为陨石猎人们指明了方向。

新研究揭示了一个令人担忧的趋势。托勒纳尔与哈里·泽科拉里博士等共同作者通过结合气候模型与此前研究,预测了不同气候情景下陨石的损失情况。他们发现,即使在零度以下的环境中,陨石也可能因深色外表吸收太阳辐射而局部融化周围冰层,逐渐沉入冰层深处。

随着全球变暖,南极陨石的损失比例预计在中等排放情景下达到28%-30%,而在高排放情景下,这一数字将飙升至惊人的76%。只有在海拔超过2,500米的区域,陨石损失才可能控制在50%以下。

英国肯特大学天体物理和行星科学中心的研究助理马蒂亚斯·范·金内肯虽未参与上述研究,但他对该工作的重要性给予了肯定。同时,他也呼吁关注模型中的不确定性,并开展实验室实验以验证全球变暖对陨石影响的假设。

南极陨石的科学价值无可估量。正如休斯顿NASA约翰逊航天中心的行星科学家凯文·赖特在评论中指出,这些陨石为科学家提供了对月球、火星乃至整个太阳系的全新认知。例如,南极陨石证实了月球样本的存在,极大地拓宽了我们对月球表面多样性的认识。

此外,它们还可能隐藏着水星或金星撞击后喷射出的碎片,有待未来发掘。赖特与研究作者一致认为,必须加快陨石的收集速度与优先级,否则这些宝贵的科研资源将因冰层融化而永远沉睡,成为当前及未来行星科学研究的巨大损失。

面对全球变暖带来的挑战,科学家们不仅需要继续深入探索南极陨石的科学价值,更需积极应对气候危机,采取行动保护这一独特且不可再生的宇宙遗产,确保其能为人类揭示更多太阳系的奥秘。