土衛二
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南極冰川竟流出「鮮血」！科學家破解謎團 竟封存百萬年祕密
南極一處看似鮮血從冰川不斷流出的奇景，百餘年來始終令人費解。這座被稱為「血瀑布」（Blood Falls）的自然奇觀，自1911年被探險隊發現後，因血紅色水流宛如冰川流血，一度被認為是紅藻大量繁殖所致。歷經超過一世紀研究，科學家如今終於結合最新觀測成果與地球物理探測技術，完整揭開血瀑布形成原因，也意外發現冰層下竟封存著一座存在約150萬年的古老鹽水湖，以及一個不依賴陽光也能繁衍的神秘生命世界。血瀑布的紅色並非血液，而是富含鐵元素的高鹽度地下水湧出後，接觸空氣氧化所形成。（圖／翻攝自X，@Fascinate_Hist）根據《新德里電視台》（NDTV）及《ScienceAlert》報導，血瀑布位於南極麥克默多乾谷（McMurdo Dry Valleys）的泰勒冰川（Taylor Glacier），源頭並非地表河流，而是深藏在冰層下約400公尺的一座高鹽度地下湖泊。研究指出，約150萬年前，當地仍與海洋相連，後來冰川逐漸向前推進，將部分海水封存在厚重冰層之下，形成與外界完全隔絕的濃鹽水湖。由於鹽分濃度遠高於一般海水，因此即使長年處於零下數十度的極端環境，湖水仍維持液態，並透過冰川底部裂隙緩慢向外滲流。至於令人毛骨悚然的血紅色，最新研究證實並非血液，也不是早期推測的紅藻，而是富含鐵元素的濃鹽水流出後，接觸空氣中的氧氣產生氧化反應，如同鐵鏽形成一般，使水流逐漸轉為暗紅色。研究團隊進一步利用高解析度分析發現，真正形成鮮紅色澤的並非一般鐵鏽，而是大量含有鐵、矽、鈣、鋁及鈉等元素的奈米微粒。這項發現也解釋了過去科學界為何始終無法完整說明血瀑布呈現特殊色澤的原因。除了破解紅色來源，科學家多年來更想知道，深埋冰層下的鹽水究竟如何突破數百公尺厚的冰層流到地表。早在2017年，研究團隊便利用無線電回波探測（Radio Echo Sounding，RES）技術，首度描繪出泰勒冰川下方複雜的地下鹽水通道網絡，確認濃鹽水會沿著冰川裂隙向上移動。最新刊登於《Antarctic Science》的研究則進一步指出，隨著冰川持續向前推進，冰層重量會不斷擠壓地下鹽水，使內部壓力逐漸升高；當壓力超過冰層承受極限時，裂縫便會突然打開，高壓鹽水順勢湧出冰面，形成著名的血瀑布。研究人員透過GPS定位、熱感測器、縮時攝影及多年監測資料，也發現泰勒冰川表面高度下降約0.6吋（約1.5公分），流動速度較過去減緩約10%，進一步驗證地下水流與冰川變化密切相關。更令人驚訝的是，這座封閉超過百萬年的地下鹽水湖竟孕育出特殊微生物群落。由於冰層阻隔陽光與氧氣，這些微生物並非透過光合作用生存，而是利用鐵、硫等礦物進行化學反應取得能量，在極端環境中維持生命活動。研究團隊認為，這種生存模式顛覆了人類對生命存在條件的認知，也代表即使沒有陽光、氧氣，生命依然可能在其他星球存在。科學家指出，血瀑布不只是南極最神秘的自然奇景之一，更是一座研究極端環境、生物演化及冰川變遷的重要天然實驗室。由於火星，以及木星衛星「木衛二」（Europa）、土星衛星「土衛二」（Enceladus）都被認為可能擁有冰層下液態海洋，因此血瀑布所揭示的地下微生物生態，也被視為探索外星生命的重要參考依據，未來有望為天體生物學帶來更多突破。
地球外最可能存在生命的星球之一 科學家發現土衛二可能存在生命之磷
新華社7日報導，人類發現的土星第二顆衛星（土衛二），是太陽系中最可能存在生命的地球以外星球之一，近期中國科學技術大學研究員郝記華等人研究發現，土衛二的冰下海洋中，可能含有豐富的溶解態磷酸根，能夠支持潛在微生物的起源與繁衍。這個發現填補了土衛二海水宜居性研究的空白，為人類未來探測土衛二可能存在的生命，提供科學參考。土衛二的一大特點是，表面覆蓋著厚厚的冰殼，又被稱為「冰衛星」。20世紀80年代以來，國際科學界通過航太探測器發現土衛二隱藏著冰下海洋，分析它從冰縫中噴發出的冰粒，發現含有生命六種基本構成元素中的碳、氫、氧、氮和硫，唯獨還未發現磷。磷對構成生物體的DNA、生物膜、骨骼等不可或缺，因此國際科學界一度認為土衛二可能不適宜生命存在。近期，郝記華帶領的國際科研團隊，創新性地構建海水—岩石相互作用模型，類比出土衛二的海水化學環境。「磷只有溶於水才能被生物利用。與地球海水相比，土衛二的海水含鹼量高且沒有氧氣，成分有點像『蘇打水』。」郝記華說，他們發現，在這種「蘇打水」環境中，土衛二星核中的含磷岩石，只需要約10萬年就能向海水溶解出不少磷，而土衛二的海洋已存在1億年以上，因此推斷其已含有豐富的磷。日前，國際學術期刊《美國科學院院刊》發表了該成果。「這項研究從非常新穎的角度，揭示了土衛二的生命宜居潛力。」期刊審稿人認為，其方法也可以應用於研究其他行星海洋的元素構成以及地球早期生命的起源。