What’s hiding under the Antarctic ice?
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节目的支持来自Discovery的一个新播客Curiosity Weekly。科学在不断发展，每周都有新的发现。在Curiosity Weekly上，他们会帮助我们解开最新的科学和技术新闻，邀请专家嘉宾来解释这一切。从我们在社交媒体上滚动浏览时的脑部活动研究，到找出为什么左撇子有时比右撇子更擅长音乐，突破从未停止。

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我们都开始向窗外望去。

在约翰·普里斯库第一次去南极洲旅行时，他忍不住一直盯着货运飞机上那个小小的椭圆形舷窗。这是一个完整的洲，对吧？它被冰覆盖着。一片白色。大多数见过这片无边无际白色的人，都认为它基本上是空的。他们描绘了这个对生命来说极其恶劣的地方。

我的意思是，我们都知道沿海地区的东西，对吧？企鹅、海豹、滨鸟。但每个人都认为大陆的其余部分只是一大块良性的冰块。这很有道理。就像，那是南极洲。地表环境非常恶劣。南极洲的平均温度约为零下60摄氏度。而且非常干燥、黑暗，一年中有一半以上的时间都是如此。那是一个艰难的地方。

但约翰习惯了恶劣的环境。他是一位微生物学家。他研究能够在一些最极端的地方生存的生命。当他向窗外望去时，这似乎并非不可能。我们的星球上不可能有这么大的区域是毫无生机的。约翰知道，如果南极洲中部真的存在大量生命，

那不会在地表。它可能在更深的地方。在以前从未有人去过的地方。我们对火星表面的了解比对南极洲冰层下地层的了解还要多。我是诺姆·哈森费尔德，本周在《难以解释》节目中，南极洲冰层下数英里处是否存在生命？如果存在，生命还可能隐藏在其他哪些地方？♪

所以，约翰，直觉上，我认为如果你深入到一个已经不适宜居住的地方的地底下，它会变得更加不适宜居住。我想知道，生命怎么可能生存下去？

在一个如此寒冷且没有阳光的地方。让我们直接去底部。我们星球上一些最大的湖泊都在南极洲冰盖之下。冰盖下有湖泊？像新鲜的，像液态水？液态水湖泊。已经确定了600多个。其中一个湖泊，我认为它是湖泊中的瑰宝，是沃斯托克湖。

它位于南极洲东部，这个湖泊位于两英里厚的冰层之下。这个湖泊深3000英尺，面积与安大略湖相当。所以这个湖泊已经被冰覆盖了超过1500万年。所以它1500万年都没有见过一丝阳光或一丝微风。它怎么会是液态的呢？是的，这就是我一直在等待的问题。为什么？

当顶部的平均温度约为零下60摄氏度时，你如何获得液态水？首先，你会得到大约几英里的冰。冰是一种非常好的绝缘体，对吧？因此，如果你观察冰盖中的温度分布，你会发现它一开始非常冷，然后逐渐变暖，直到达到约0摄氏度或冰的熔化温度。

其次，我们有很大的压力。因此，当你对系统施加压力时，冰点会发生一些变化。因此，水不会在0摄氏度结冰。它会在零下1度左右结冰。然后，第三个也是最重要的因素是地球的热通量。我们知道，地球上到处都有热量从地球内部散发出来。因为我们有一个熔融的核心在一个行星上进行传导。所以我们有一点热量。

我们有一个很好的绝缘体来隔绝寒冷，我们还有一点冰点降低。这是一个非常精确的系统。那么你是如何到达那里并实际研究这些湖泊的呢？我们的第一次探险是进入威兰斯冰流下的威兰斯冰下湖。

而且，冰层只有大约3000英尺厚。如果我们想进入南极洲冰盖之下，我们可以通过融化来到达那里。所以我们必须开发一种清洁钻机。它就像一个大型蒸汽清洁器，一个大型热水软管。我们必须开发我们可以用拖拉机拉动的雪橇。我们不得不买大约七辆拖拉机。

把它们从美国运到南极洲，然后开车两到三周才能到达我们的野外作业点，把所有的货物都运出去，然后修建一条跑道让飞机进来。所以这是一项巨大的努力。所以在2012年12月底，我们到达那里并开始钻探。钻探大约花费了一周时间才能钻出一个直径约三英尺的孔，以便将我们的工具放进去。

然后钻探人员钻透了，我们进入了液体，每个人都像，“这太棒了”。大家都很兴奋。我的意思是，你可以听到所有帐篷里和我们野外营地里所有人的欢呼声。我们有52个人。但突然间，工作开始了，对吧？钻探人员把钻机拉出来，交给我们，我们开始取样。我们做的第一件事是放下摄像机，以确保，你知道，你必须看到一些东西。

我们可以看到冰，我们可以看到冰盖底部的沉积物。然后我们进入了水柱，看到了湖底。所以水有点变色，有点浑浊。冰的底部非常脏。我记得有人说，“哇，这完全不是我们预期的。”我的意思是，我们不知道该期待什么，所以让我们把它放在一个大的框架里，就像，这都是探索。

然后我们放下了一个采样瓶，我想你可以称之为系统。所以我们把水取了上来。我们做的第一件事是用显微镜观察它，用DNA染料染色水样，我们看到了细胞。

我的意思是，你看到了一些东西，我想，告诉我我是否错了，但你看到了一些东西，人类历史上没有人见过。那是真的。是的。作为一个极地科学家，这是我职业生涯的亮点，对吧？但让我惊讶的是它的数量和多样性。这是一个在没有阳光的情况下生存的繁荣生态系统。

所以它有点像深海喷口，只不过它是一个冷系统。科学界是怎么想的？我的意思是，人们是否质疑这些发现？他们是否认为生命不可能在那里生存？是的。对于任何新的发现，你都必须拥有非凡的数据。

把它想象成去火星并报告生命。你最好做好准备。所以我们穿着特卫强套装。我们每天都对我们的所有钻探水进行采样。这是因为你担心污染或其他什么吗？是的，就是这样。就像从地表带下来生命一样。没错。或者来自我们的生命。所以样本被送进了清洁实验室。每个人都穿着特卫强套装，戴着口罩。我们必须让全世界相信这不是污染。但我认为我们做到了。

告诉我你发现的实际生命。你发现了什么类型的微生物，它们是什么样的。是的。所以，在我们把样本带回来之后，可能花了一个月的时间才能进行严格的测试

对DNA进行深度测序，以真正了解它们是谁以及它们是如何生存的。那里没有太阳辐射。没有来自太阳的能量，但岩石中有能量。现在，地球表面的植物使用二氧化碳，但它们从太阳获取能量。黑暗中的生物体

使用二氧化碳，但它们从矿物质中获取能量。好的。所以它们只是使用那里已经存在的化学物质，而不是阳光。是的，就是这样。明白了。像铵、甲烷、铁、硫。所以它们可以打破这些化学键并从中获取能量。所以它们所做的是然后它们会调动营养物质。当这些湖泊冲刷到海洋时，

它实际上正在给南极洲的大陆架施肥。你是说冰下河流会把这些湖水带到海洋吗？哦，是的。在我们取样的地区，在南极洲西部，我们在冰流下，这些湖泊大约每十年就会充满和排空一次，水会直接流到海洋中。

我教授很多生物学课程和地质学课程，以及地球生物圈，生物圈的定义从未包括南极洲。我花了20年时间

以及其他人说服人们资助我们去做这件事。现在我们证明了这一点。它不再是一大块良性的冰块，我们可以说它是一个繁荣的生物群落。它是地球系统的一部分。它将营养物质转化为海洋。它正在承载我们不了解的整个生物多样性。所以现在我们正在发现一整组独特的病毒。

我们拥有的细菌与周围所有海洋中的细菌都非常独特。所以我们才刚刚开始解开它。但你是说本质上存在一个巨大的、隐藏的、

生态系统正在塑造地球的其余部分，因为它正在过滤到地球的其余部分，而我们才刚刚开始理解，而关键在于它是地球系统的一部分，它是冰盖下的这个深层生物圈，而当我们失去冰层时，我们也可能会失去它，所以你知道它有很多影响，我们才刚刚开始……

约翰的工作改变了我们看待南极洲的方式。它从一个看似毫无生机的地方变成了一个我们知道充满生命的地方。

但是了解地球上最极端环境中存在的东西，这可能有助于我们理解更大的东西。地球以外的生命可能是什么样子。所以现在我们了解了冰盖下的生命，这为我参与NASA对海洋世界的探索打开了巨大的大门。稍后再说。对《难以解释》节目的支持来自1Password。如果你从事网络安全或IT工作，

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由Samantha Yamin博士主持，并邀请各种专家嘉宾参加，这是一个面向好奇的思想家，希望了解更多知识的播客。从神经科学到气候技术，从人工智能到太空探索，主题是无限的。因此，如果您想扩展您的好奇心并跟上科学领域最新的突破，请在您收听播客的任何地方收听Curiosity Weekly。请允许我打破僵局。我的名字是难以解释。

大约在约翰开始探索南极洲冰层深处湖泊的同时，NASA做出了这一突破性发现。在太阳系的其他行星和卫星的冰层深处可能隐藏着液态水。就像整个海洋一样多的冰下液态水。这意味着那里可能存在生命。

最具希望的地点之一是木星的卫星木卫二。几个月前，NASA发射了木卫二快船探测器，以弄清楚它可能居住的程度。三、二、一，点火。

发射升空。猎鹰重型火箭搭载木卫二快船升空。快船于周一从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。快船将于2030年到达，将进行49次木卫二轨道飞越，以寻找生命的基本成分。但NASA需要一个真正了解冰下环境的人。因此，他们与约翰合作。在过去的几年里，他们一直在研究如何确定我们自己的太阳系中是否存在外星生命。

就在我们自己的太阳系中。所以告诉我关于木卫二的情况。科学家们认为那里是什么样的？首先，它有一个冰壳，一个完整的冰壳。所以冰会像我们的南极洲冰盖一样移动。

冰层可能厚达10000英尺，然后下面有一个液态水海洋。你在那颗卫星的底部有一个铁芯，它会产生热量，对吧？在木卫二的表面，来自木星磁层的大量辐射。在那里生存会非常困难。

但是你得到了这个舒适的环境在冰层下，厚厚的、绝缘的毯子，底部有一个热源，一些压力可以稍微降低冰点。在这么厚的冰层下没有阳光。因此，我们在深层冰盖下进行的冰下工作是我们在地球上看到的地球以外海洋世界的完美类比。

我很好奇，你知道，我们从你研究的冰下南极微生物中学到了什么，这些知识可以帮助我们找到或理解木卫二上的生命。首先，我们定义了一个栖息地。这非常重要。这可以在你从未想过的地方支持液态水。我们在南极洲定义了能够在这个栖息地生存的生物体，它们以矿物质为食。

它们可以转化营养物质。它们可以在寒冷的环境中生存。所以我们定义了一个栖息地。

你与NASA做的实际工作是什么？研究是什么？我们正在将机器人放入冰冻湖泊的冰层下。我们称之为漫游车BRUEY，它是用于冰下探测的浮力漫游车。这是在JPL开发的，由NASA资助。它具有正浮力，并带有大型车轮。它有灯光，可以进行360度旋转，并且沿着冰底爬行。现在我们正在做的是在一个小尾巴上安装仪器。

收集数据。因为我希望木卫二快船之后的后续任务将是一个着陆器。明白了。所以快船将为您提供大量关于表面的数据，以便我们可以规划着陆器。然后最终钻探……

进入海洋，然后放入冰下漫游车，让它们收集数据。我们不可能做到这一点。人类在有生之年不会在木卫二的表面行走。但我们必须拥有某种带有10000英尺钻头的漫游车？有很多概念。我已经参加过许多关于如何钻透它的研讨会。你不能像我们在南极洲那样用热水来做。而且，呃，

它们必须下去，洞会在它们身后封闭。它会自由射击。当它们突破时，它们必须打开一个小海湾。一个小漫游车出来了，对吧？你知道，我的意思是，有些东西会四处游动。是的。所以这就是我们在北极用我们的漫游车BRUIE所做的概念。那是BRUIE。是的。你有没有感觉……

如果那样的事情在我们有生之年有可能实现？——是的，我有。我认为这会在你的一生中发生，也许不是我的，但是。——你认为那里有生命吗？——是的。——你认为我们会在那里发现一些东西吗？——如果我说没有，我就是在否认。是的，为什么不呢？——你真的认为那里有生命吗？——是的，所以我认为我们并不孤单。我不是指高级生命形式。

你知道，地球以外的这些海洋世界自我们太阳系诞生以来就存在了。因此，要产生生命，你需要时间让所有这些分子聚集在一起，形成像DNA、RNA和蛋白质这样的复杂分子。你需要液态水。你需要营养物质。我们认为木卫二海洋从这些卫星图像中获得了营养物质，即盐分。

我的意思是，是的，为什么不会呢？我的意思是，我正在摘掉任何形而上学帽子或任何东西。我只是在看纯粹的化学和物理。你拥有那里支持生命的一切。你认为木卫二上的生命可能看起来像南极湖泊中的生命吗？是的，因为我们在南极洲定义的环境看起来与木卫二海洋中的环境非常相似。

是的，它拥有所有成分。我不知道，只是这个想法……

南极洲是木星卫星的类似物。很酷，对吧？这让我觉得地球上有一些地方和木卫二一样未知，和木卫二一样陌生，这个星球上还有很多地方我们仍然不了解。我的意思是，你正在谈论一个完全隐藏的生态系统，它正在塑造我们的生物圈。我想知道你在这里的国内研究

以及寻找外星生命之间的联系，这是否让你对地球有了不同的看法？当然会。现在，当我身处野外深处，走在罗伯特·福尔肯·斯科特走过的同一地区时，我一直在那里行走，你知道，我只是知道在我的脚下，它充满了生命，大量的生命。也许我因此感觉更像在家一样。它更适宜居住。

我以前不会这么认为。如果我们在地球以外发现了生命，不是小绿人，不是紫色斑点，而是一个完整的微生物系统，其中包含与地球相似的甚至不同的生物体，我希望人类至少在10分钟内会因我们并不孤单的事实而感到谦卑。

本集由Mandine Nguyen制作。它由Meredith Hodnot编辑，她负责节目制作，Christian Ayala负责混音和声音设计，音乐由我创作，Anouk Douceau负责事实核查。Thomas Liu正在研究一种通用翻译器。Bird Pinkerton正在返回章鱼医院。我们一直感谢Brian Resnick共同创办了这个节目。

我们本周也有一些新闻。这是Mandy Nguyen在节目中的最后一集。她几乎从一开始就和我们在一起，如果没有她的好奇心、敏锐性和最重要的同理心，我们不可能让这个节目成为现在的样子。当我想到Mandy对我们节目的贡献时，我总是会想起她飞往德克萨斯州寻找一种失落的蝾螈物种的那段时间。她在地下洞穴中游泳

之后，她坐下来整理思绪。纯粹的黑暗。我唯一能听到的是我们的呼吸声和水花四溅的声音。我不再感到寒冷。我没有注意到我自己的呼吸急促。我什么也记不住。那一刻，我感觉自己消失了，溶解在黑暗的水和蝾螈世界中。Mandy骨子里就是一个冒险家。

她非常关心了解周围的世界。从蘑菇到马里亚纳海沟的一切。但最重要的是，她关心人和他们的故事。感谢你所做的一切，Mandy。如果你想告诉我们你有多爱Mandy，或者你对节目有任何其他想法，请给我们发邮件。我们的邮箱是[email protected]。您也可以通过加入我们的会员计划来支持本节目和Vox的所有新闻报道。您可以访问vox.com/members注册。

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