20 миллионов лет оно ждет подо льдом

Еще один шаг, и мы узнаем о неизвестных пока человечеству формах жизни. Российские полярники второй раз посетили реликтовое озеро Восток. Ученые хотят найти во льдах водоема «инопланетную» жизнь, жизнь, которую нельзя сопоставить с другими ее проявлениями на нашей планете. Ученые предполагают, что в озере очень высокая концентрация кислорода –  около 1,3 грамма на 1 литр. Такая концентрация –  следствие тающего «атмосферного ледника», который насыщен кислородом. Обычный лед не содержит его. В связи с этим, озеро может стать источником для жизни удивительных бактерий – хемолитоавтотрофов, которые приспособились к высоким концентрациям атомарного кислорода, перекиси водорода, супероксидов и других соединений, препятствующих развитию жизни.

Сергей Булат, заведующий лабораторией криоастробиологии ПИЯФ, который занимался первыми образцами, взятыми с озера восток, говорит, что они были не идеальными. Там могли оказаться микроорганизмы извне. В образцах были найдены неизвестные формы бактерий, но всем биологам, и не только, известно, что видов бактерий более миллиона, а изучен только 1 %. Ученым пришлось сделать вторую попытку изъятия образцов.

Точка доступа

Станция «Восток» находится на южном полюсе, она была основана в 1957 году. На ней постоянно ведутся аэрологические и метеорологические наблюдения, производится вертикальное зондирование ионосферы, наблюдение за космическими лучами и полярными сияниями, производятся геомагнитные измерения. Также измеряется спектральная прозрачность атмосферы и содержание озона, производятся медицинские исследования. Метеонаблюдения сделали станцию знаменитой на весь мир, ее название есть во всех учебниках по географии, а 21 июля 1983 года на станции был зафиксирован абсолютный минимум приземной температуры на всей планете, который был равен –89,2 °C. Длина озера более 275 км, ширина около 65 км, объем около 6100 км3, а площадь составляет около 15 500 км2. Это четверть Байкала или 60 Женевских озер.

100 лет теории

Исследования озера Восток – пример многолетней научной деятельности, которую можно взять за образец. Сначала возникла идея, потом появилась теория, за ней – доказательство, а сейчас идет стадия эксперимента. Антарктиду открыла российская экспедиция Беллинсгаузена-Лазарева в 1820 году и была белым пятном на карте мира. До сих пор береговая линия Антарктиды остается не до конца исследованной. Петр Кропоткин, российский географ и автор теории анархо-коммунизма, предположил, что на территории Антарктиды могут существовать подледные озера, потому что с увеличением давления температура в ледниках повышается. Спустя сто лет, и Николай Зубов, советский геофизик, во второй половине 20 века смог рассчитать критическую толщину ледника. После этой толщины нижние слоя ледника могут приобретать расплавленное состояние. Игорь Зотиков, российский гляциолог, предположил в 1961 году, что подледные озера могут существовать за счет геотермального тепла – тепла от недр Земли. Из скважины были добыты образцы, которые стали предметом изучения земной атмосферы за последние полмиллиона лет.

Группа Андрея Капицы спустя несколько лет после этого, используя серию сейсмических опытов, очертила границы подледного озера, которое находится рядом со станцией «Восток». Границы были подтверждены радиозондированием через 10 лет. Сомнения, касательно существования подледного озера, исчезли после радарных исследований, произведенных из космоса спутником ERS-1 в 90-х годах прошлого столетия. Сегодня ученые считают, что озеро Восток существует и благодаря давлению ледникового покрова, и благодаря геотермальным источникам. В ближайшие годы исследования помогут точно определить источник существования.

Скважина глубиной в 50 лет

Бурение озера Восток стало для научного мира великим событием, во время бурения скважины ученые получали образцы, которые были «слепками» земной атмосферы на протяжении полумиллиона лет. Озеро хранит в себе много загадок, примерно 35 миллионов лет назад оно было обычным, окруженным густым лесом. Уровень мирового океана на то время был несколько выше и, возможно, что озеро сообщалось с океаном. Потом, примерно 20–15 миллионов лет назад, произошло значительное похолодание, лед на озере перестал быть сезонным явлением. Но в водоеме могла сохраниться жизнь, а для продолжения существования она должна была перетерпеть серьезные изменения. Именно эта жизнь и притягивает внимание ученых со всего мира.

В 60-х годах 20 века начали бурить лед озера и дошли до отметки 3623 метра. В бурении участвовали российские, американские и французские специалисты. В 1999 году работу приостановили на 8 лет. Ученые пытались найти самый безопасный способ получения образцов. Бурение возобновили в 2006 году.  Эксперты Международного научного комитета, изучающего Антарктиду, очень опасались попадания антифриза (смесь из керосина, спирта и иных токсичных веществ) в озеро.

В Горном университете Санкт-Петербурга в 2003 году ученые разработали технологию «чистого» бурения. Поверхности озера достигли в 2012 году. Но давление выбило воду на 600 метров вверх. Прошло три года, и в январе 2015 года бур снова коснулся воды. Ученым осталось спустить зонд, который тоже разработан в Горном университете, на дно озера, где находится ил, интересующий всех исследователей. Сейчас на территории Антарктиды царствует зима, и работы пока пришлось остановить. Последний этап работ будет доступен всем желающим, потому что с полярниками поедет съемочная группа нового научного фильма «Озеро Восток». Однако, Алексей Екайкин пишет, что следующий сезон может и не наступить. Начиная с осени 2014 года, появляются сообщения, что станцию «Восток» могут закрыть. Исследования финансировались в рамках программы «Мировой океан», ее проект на 2015–2030 годы пока не утвердили.

Технологии для следующего этапа

В российском проекте бур представлен металлической полой трубой, вращаясь, он продвигается в толще льда. Получается, что в буре будет образовываться ледовый керн, его нужно будет постоянно вынимать из трубы. Это медленный способ, ведь скважина очень глубокая. Но керн важен, без него произойдет повреждение образцов. Чтобы не сжало скважину, в нее с боков наливается смесь фреона и керосина, плотность смеси близка к плотности льда. Антифриз не доходит до нижнего конца скважины, чтобы оставалась недокомпенсация давления. Керосин и фреон легче воды и в воду они не попадают. Метод имеет и плюсы, и минусы, образцы будут стерильными, но процесс очень трудоемкий.

Ученые предлагают еще два способа бурения, при первом будет использоваться сверхгорячий зонд, который будет плавить себе дорогу, но грязь может забить нижнюю кромку зонда. Если бурить долго, то путь наверх покроется льдом, образцы станут недоступными. Второй способ – использование горячих водяных струй (90 °C), которые будут подаваться под давлением 140 атмосфер. Для второго способа потребуются две скважины, одна будет использоваться для откачки воды. Этот способ использовался британскими учеными во время бурения антарктического озера Элсуорт на глубину трех километров. Если проект реализуется, то он станет настоящей сенсацией, научный мир застыл в ожидании будущего чуда.

Источник: www.mirprognozov.ru

Share on VKShare on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedIn
admin