面积为汝矣岛8倍、确认有120米沉积层…为2029年超深部钻探奠定基础

南极2.2公里厚的冰盖之下隐藏的冰底湖“清石湖”的面积、水深以及沉积层厚度等细部结构,首次由国内研究团队依靠自主技术精密厘清。随着为2029年超高难度钻探准备的“事前精密地图”完成,有评价认为,我国在南极深部探测方面的能力实现了新一轮跃升。


极地研究所(극지연구소)表示,研究团队通过弹性波勘探,确认了位于南极长城堡科学基地东南方向约270公里处的冰底湖“清石湖”的细部结构。研究成果已发表在国际学术期刊《The Cryosphere》上。

清石湖示意图与弹性波勘探资料分析。研究团队提供

清石湖示意图与弹性波勘探资料分析。研究团队提供

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冰底湖是由于巨大冰盖的压力和地热,使冰盖底部融化而形成的湖泊。在数万年至数千万年间与外界隔绝而维持存在,因此被称为“地球内部的外星世界”。由于其环境与被推测在冰层之下存在海洋的木卫二相似,也被视为宇宙生命探测的核心类比研究地点。


面积为汝矣岛8倍…确认有120米厚沉积层

Park Seunggu博士研究团队对2021年至2022年在当地实施的弹性波勘探资料进行了精密分析。弹性波勘探是一种在地表人为产生振动,再解析在地下反射返回的波动,以掌握地质结构的技术。


分析结果显示,清石湖位于约2.2公里厚的冰盖之下,面积为23平方公里,约为汝矣岛的8倍。水深至少在10米以上。尤其是推测湖底堆积了约120米厚的沉积层。


极地研究所研究员 Joo Hyuntae表示:“厚达120米的沉积层既是保存南极过去环境变化记录的档案库,也可能是存在在极端环境中生存的未知微生物的潜在栖息地。”


“清石湖”这一名称取自为大韩民国极地研究初期作出奉献的前极地研究所所长 Kim Yedong 的号“清石”。Kim前所长曾担任南极科学委员会(Scientific Committee on Antarctic Research)首位亚洲籍主席。

冰底湖“Cheongseokho”位置。研究团队提供

冰底湖“Cheongseokho”位置。研究团队提供

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超越海外逾1公里案例…挑战2.2公里钻探

此次研究的意义在于提高了原定于2029年实施的钻探成功可能性。通过事先精密掌握冰盖内部结构与厚度、湖泊边界条件,得以将钻探位置选定失误降至最低。


冰底湖钻探在全球范围内仅有极少数国家曾经挑战,是一项高难度技术。即便被视为实际成功案例的美国研究团队,也仅在厚度约1公里左右的冰盖上开展过作业。对2.2公里深度清石湖的钻探,有望成为突破既有极限的挑战。


极地研究所计划以此次成果为基础,与海洋水产部合作,推进2029年清石湖钻探计划。



极地研究所所长 Shin Hyeongcheol表示:“围绕南极最深且最为神秘区域——冰底湖的探测,全球竞争正异常激烈。此次通过自主技术事先窥探冰底湖内部结构,使钻探成功的可能性跃升到新的高度。”


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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