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世界的旱极,带给了我们多少惊喜?

2016-12-21 星球研究所 星球研究所

一群国家地理控,专注于探索极致的自然风光



一块不毛之地的奇迹

文 | 星球研究所




地球人寻找地外生命的努力一直没有停止

为了验证极端环境下生命存在的可能性

1960年代NASA派出的科学家

来到了南美洲的一块不毛之地

阿塔卡马沙漠(Atacama Desert)的腹地

在持续寻找了40年后

NASA的行星科学家克里斯托弗·麦凯(Christopher McKay)

“无论在南极,北极或者地球上任何其它沙漠,铲起一块土,总能在里面发现细菌,只有在这里,你什么都找不到”


是的

这里是地球上少数没有生命存在的地方

连单细胞微生物都没有

因为它简直干透了

有些地方甚至超过400年没有下过一滴雨(1570~1998年

(摄影师Gerhard Hüdepohl)



人们把阿塔卡马沙漠称为

世界的旱极

它位于太平洋的东岸

沙漠的绝大部分占据了智利的北部

少部分延伸到秘鲁、玻利维亚、阿根廷




年均降水量只有70多毫米的撒哈拉沙漠已经是极度干旱了

而与阿塔卡马沙漠相比

撒哈拉简直就是热带雨林

阿塔卡马沙漠的年均降水量还不足1毫米

是撒哈拉的七十分之一

也就是说你把一个咖啡杯放到阿塔卡马沙漠中接雨

如果不考虑蒸发等因素

等雨水灌满杯子至少需要


100年


当然这还得要看你有没有把杯子放到

上文中提到的那个400年不下一滴雨的地方


为什么近在海边的阿塔卡马沙漠会如此干旱呢?

首先

阿塔卡马的东侧是平均海拔达4000米的安第斯山脉

它是亚洲之外最高的山脉

而且长达7000公里

就像一道巨大的屏障

贯穿整个南美洲的西海岸

(位于安第斯山脉南段的菲茨罗伊峰,摄影师Javier Larrea)



从大西洋过来的水汽被安第斯山脉阻挡

在东侧形成了丰沛的降雨

世界第一大河亚马逊河也发源于此

而能翻过安第斯山的水汽则寥寥无己

这样安第斯山脉西侧的阿塔卡马就形成了一个干燥少雨的

雨影区(Rain Shadow)


大西洋水汽带不来降雨

那离这么近的太平洋总可以吧?

很不巧

太平洋的水汽也不行

因为世界上最大的寒流秘鲁寒流(Peru Curren)

恰巧流经这个区域

从南极洲过来的冰冷海水像个制冷机一样

让海岸附近的空气温度骤降

海岸边的冷空气虽然充满水汽

但却因为密度大而无法升到高空

也就无法形成有效降雨

所以水汽只能在阿塔卡马沙漠与太平洋相接的地方

凝聚成低空的雾气

(摄影师Gerhard Hüdepohl)



两大洋的水汽全都无法形成降水

阿塔卡马的运气

真是坏到家了

不过对于海岸边的生命而言

只有这些雾气也比旱死人不偿命的沙漠腹地好多了

为了获取宝贵的水分

当地的植物也进化出了独特的能力

用浑身细细的毛刺捕捉雾气中的水分

(摄影师Gerhard Hüdepohl)



这些雾气滋养出了阿塔卡马沙漠中

超过300种的独有植物

成群成片地生长在雾气浓重的区域

(摄影师Gerhard Hüdepohl)



当地人也从这些植物身上获得了经验

他们制作出大网来收集雾气中的水源

靠着这种方式

来灌溉他们的菜园

甚至酿造啤酒



对水的利用

到了这样的地步

也足以独步全球了


然而就是这样一个不毛之地

却被致力于探索宇宙的科学家看上了

因为他们一直在地球上寻找类似地外行星的地貌

以便进行科学研究

而阿塔卡马沙漠的地貌正中下怀

下图是NASA从太空拍摄的阿塔卡马沙漠

因为太平洋版块与美洲版块的碰撞及火山爆发

大量的矿物质被从地底带出

让地表呈现出色彩斑斓的景象



美高速公路(The Pan-American Highway)穿过沙漠

在周边荒凉的景色衬托下

公路呈现出少见的墨青色

如果不是这条公路的存在

多数人都会以为这里是太阳系某个毫无生机的行星

(摄影师Rosemary Calver)



从地面上看

阿塔卡马沙漠也相当特别

比如著名的月亮谷(Valle de la Luna)

它因与月球地貌类似而得名

巨大的地表断层怪石林立

(摄影师Gerhard Hüdepohl)



一轮圆月从山后升起

白色的盐如同雪一样撒在这片荒漠之上

(摄影师Steven Allen)



然而

远处的火山上却是真正的白雪皑皑

(摄影师天元旅人)



亡谷(Valle de La Muerte)里更是生命的禁区

没有水、没有动植物

只有岩石和风

(摄影师Frodo Sleveland



极端的环境与外星球如此类似

于是各国科学家们纷纷把星际探索的测试任务

安排在了阿塔卡马沙漠里

比如正在这里进行测试的欧洲空间局(ESA)火星探测车

它计划于2019年登陆火星



NASA的火星探测车也是在这里完成测试的

包括已经于2012年登陆火星的好奇号

从它发回的自拍照中

我们能看出火星的地表

与欧空局测试火星车所在的阿塔卡马何其相似



另外科学家还发现

阿塔卡马的土壤也非常特别

甚至与火星接近

科学家估测如果能在火星上发现生命

最大的可能会在火星的地表之下

因为那里来自太空的辐射较少

而阿塔卡马沙漠的地下

也极有可能存在生命

为此NASA启动了一个名为

阿塔卡马漫游车天体生物学钻头研究(ARADS)的项目

来研究阿塔卡马沙漠土壤中的生命

也许若干年后

他们的发现将应用于人类的火星探索

(图片源自NASA)



同时进行的项目还包括

模拟火星环境进行土豆种植

就像电影《火星救援》中演的那样

NASA团队为此专门从阿塔卡马沙漠取土运到实验室

看来未来的火星宇航员真的要靠吃土豆生存了


然而

就在人们已经认定阿塔卡马沙漠核心区没有生命存在时

它又给了我们一个新的惊喜

2005年NASA的科学家发现了一种奇形怪状的白色石头

敲碎之后发现里面还有一道灰绿色的细痕

通过显微镜观察发现

这道细痕中生存着大量的微生物

原来白色的石头是高浓度氯化钠的结晶

当空气湿度比较高时

氯化钠结晶会捕捉空气中的水份

即便不下雨

也能让微生物得以生长


那么未来火星探索中会不会也有类似的惊喜呢?

近些年来人类已经在火星的大气层中发现了水蒸汽

在火星表面发现了氯化钠

这和阿塔卡马的条件何其相似

按照NASA的计划

2037年人类将登陆火星

有没有生命存在到那时就会揭晓了



不少中国人对阿塔卡马沙漠的了解来自

两年前大火的韩剧《来自星星的你》

男主角都教授

在地球上他最喜欢的就是阿塔卡玛沙漠

对于科学家而言

阿塔卡马沙漠正是全球两大顶级观星圣地之一

这里空气干燥

天空经常晴朗无云、大气视宁度极佳

周围人烟稀少、没有灯光污染

因此这里集中了世界上众多的大型天文望远镜

欧洲南方天文台虽然总部位于欧洲

却把旗下所有的大型望远镜项目

全部放到这片沙漠之中

下图为欧南台旗下的帕瑞纳天文台



正在向银河发射激光的甚大望远镜(VLT) 



这些大型望远镜就像全体人类的眼睛

穿越阿塔卡马沙漠的星空

为我们带来宇宙中最神奇的景象

下图为欧洲南方天文台发布的半人马座图像

有如一只飞舞的蜻蜓 



还有天空中最明亮的弥漫反射星云

梅西耶78


对于普通的星空爱好者

这里也同样非常适合观星

摄影师Adhemar Duro所拍摄的这张照片

位于沙漠中的标志性景点

核桃僧侣(Monjes de la Pacana)

它是一处高达四五米的天然石柱

上方的银河非常清晰明亮



这里的天文台也为爱好者准备了观星设施

可以很方便地使用

(摄影师Dave Yoder)



除了与星际探索相关的景观

阿塔卡马还有许多其它类型的景观

同样带给我们惊喜

比如The El Tatio间歇泉

它的海拔超过4000米

是世界上海拔最高的间歇泉

在天际微明的早晨

间歇泉的岩石好像烧红的炭芯

(摄影师Ignacio Palacios)



在沙漠周边的高原上

既分布着众多的火山

还分布着众多的盐湖

比如Altiplanic Lagoons、塔拉盐湖(Salar de Tara)等等

火山与湖泊相映

非常壮观

(摄影师Larry Dale Gordon、Gerhard Hüdepohl等)






为保护以盐湖为生的火烈鸟

沙漠中设立了火烈鸟国家保护区(Los Flamencos National Reserve)

(摄影师Michael Stolp-Smith)


Salar de Atacama盐湖上空飞行的火烈鸟

(摄影师Larry Dale Gordon)



但近些年来

因为厄尔尼诺现象的频发

阿塔卡马沙漠的生态环境正在发生着剧烈变化

厄尔尼诺会减弱秘鲁寒流对海岸的控制

从而为沙漠地区带来更多的降水

2015年超乎寻常的大雨

唤醒了蛰伏在沙地中不知多少年的植物种子

把地狱般的沙漠变成鲜花盛开的天堂

摄影师Tomás Cuadra、Mario Ruiz)





然而这样的变化

对于已经干旱了至少300万年的阿塔卡马沙漠

到底是惊喜还是恶讯呢?


... END ...


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