目錄冰凍星球2000 冰凍星球2 冰凍星球沒有介紹的生物 冰凍星球評(píng)價(jià) 冰凍星球紀(jì)錄片分析
《冰凍星球》的攝制組曾經(jīng)在極地附廳神近拍攝到了一組奇異現(xiàn)象,當(dāng)水下溫度較低時(shí),海洋中會(huì)迅速結(jié)冰形成冰柱,這些冰柱所經(jīng)之處會(huì)引起大規(guī)模的生物死亡,因此該冰柱又被稱為死亡冰柱。
死亡冰柱形成的原因
死亡冰柱是一種非常罕見的現(xiàn)象,一般只出現(xiàn)在南北極海域里,它的整個(gè)過程雖然奇特,但卻可以通過物理知識(shí)來解釋。
我們知道,海洋中的各種礦物鹽含量非常高,而礦物鹽在一定溫度下,能夠溶解在水中的質(zhì)量是有限的。大多數(shù)情況下,海水中的礦物鹽會(huì)溶解在海水中,但是隨著溫度的上升或下降,海水能夠溶解的礦物鹽質(zhì)量會(huì)發(fā)生變化。
當(dāng)海水溫度較高時(shí),海水溶解的礦物鹽會(huì)變多。
當(dāng)海水溫度較低時(shí),海水能夠溶解的礦物鹽會(huì)變少,此時(shí)如果海水中有較多的念知礦物質(zhì),不能夠被溶解的礦物鹽會(huì)析出。我國(guó)茶卡鹽湖里之所以有白色的礦物鹽固體,就是因?yàn)楹械柠}含量過高,溶解度達(dá)到了飽和狀態(tài),多余的鹽分析出后就會(huì)以固態(tài)的形式存在在湖水中。
南北兩極之所以會(huì)出現(xiàn)死亡冰柱現(xiàn)象,也和礦物鹽的溶解度有關(guān)。我們知道,南北兩極的溫度非常低,這就導(dǎo)致單位面積內(nèi),南北極海域的海水能夠溶解的礦物鹽質(zhì)量會(huì)減少,此時(shí)海水中的礦物鹽就會(huì)析出,以固體的形式存在于海水中。
再加上固體礦物鹽的密度大于海水的密度,所以礦物鹽在結(jié)晶的過程中會(huì)下沉。由于海面上溫度比海水溫度低,所以冰柱會(huì)不斷地吸收海面上的低溫向海底延伸,逐漸形成冰柱,它們雖然叫做冰柱,但實(shí)際上更類似于冰沙。
鹽水在形成冰柱的過程中,周圍的海水遇到冰柱后,也會(huì)因?yàn)榈蜏囟焖賰鼋Y(jié),這類似于超冷水。
在冰柱形成的過程中,如果周圍的生物來不及逃走,將會(huì)被冰柱凍住,造成生物死亡,因此該冰柱又被稱為死亡冰柱。
死亡冰柱的危害
死亡冰柱現(xiàn)象雖然比較罕見,但一旦發(fā)生,往往在幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)就會(huì)從一個(gè)小型冰柱快速膨脹開來,在這個(gè)過程中,可能會(huì)凍死部分海底生物。
如果潛水器或者其他海洋船只遇到死亡冰柱,有可能會(huì)威脅到它們的正常航行,增加拋錨的危險(xiǎn)。
如果死亡冰柱發(fā)生在海底布雷區(qū),將可能會(huì)引爆水雷,導(dǎo)致海底爆炸。
雖然死亡冰柱會(huì)威脅到人類船只和海洋生物的生命,但其實(shí)我們也不必太擔(dān)心。這是因?yàn)樗劳霰l(fā)生的條件非常苛刻,因此這種現(xiàn)象非常罕見,且大多只會(huì)發(fā)生在南北兩極附近的海域。
當(dāng)海洋溫度上升時(shí),此時(shí)海洋能夠溶解的礦物鹽質(zhì)量變多,冰柱的冷能來源慢慢減弱,此時(shí)冰柱也會(huì)逐漸融化,海洋又恢復(fù)以前的平靜。
死亡冰柱或是生命的起源地
美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊上曾經(jīng)發(fā)表過一篇論文《冰柱作為逆化學(xué)花園的案例》,在該文章中,作者指出冰柱可能提供了生命誕生的條件。
目前,關(guān)于生命的起源主流說法認(rèn)為:生命可能起源于熱環(huán)境,比如海底扮高虧噴泉口附近。但該研究人員指出,冰柱也可以促使最初的生命形成,海洋中的冰柱在脫鹽過程中,會(huì)像海底噴泉口一樣,為生命提供大量的氫離子濃度差,支持生命活動(dòng)。
目前,該假說還沒有被廣泛接受,只是一個(gè)不同學(xué)派的觀點(diǎn)。
《冰凍星球》觀后感:
春節(jié)期間,我觀看了CCTV紀(jì)錄頻道的《冰凍星球》系列紀(jì)錄片。這部紀(jì)錄片主要講述了科學(xué)家們?nèi)ヌ角笾饾u溶解的南極和北極,以及生活在這里的各種動(dòng)物的高歲生存狀況,由英國(guó)生物學(xué)家大衛(wèi)·阿滕伯勒進(jìn)行解說。
觀看后,我佩服這些科學(xué)家們那種隨時(shí)都準(zhǔn)備犧牲的冒險(xiǎn)精神,有了他們這種敢于冒險(xiǎn)、敢于犧牲的敬業(yè)精神,我們才能夠看到如此精彩的紀(jì)錄片。
在所有動(dòng)物中,憨態(tài)可掬的北極熊、胖胖的帝企鵝最受我喜愛。雖說帝企鵝胖,但行動(dòng)起來可不含糊,它們時(shí)而直立行走,時(shí)而用圓溜溜的肚皮在冰面上滑行,形成一列長(zhǎng)長(zhǎng)的隊(duì)伍,可壯觀了。
我知道了阿德利企鵝每年只能養(yǎng)活一只小企鵝,而另一只就只能被拋棄了,真戚大睜可憐!豹海豹由于每年要吃掉5000只企鵝,所以被拋棄的小企鵝就只能成為豹海豹的美餐。
再說北極熊,它就不一樣了,可以哺養(yǎng)兩三只小北極熊,但一遇到夏天,在浮冰上行走,就比較困難了。其中有一只母北極熊和小北極熊很可憐,母北極熊快半年沒進(jìn)食了。
有一天,看到一只海豹趴在冰面上休息,母北極熊冷靜觀察后,悄悄潛入水中,繞到海豹的后方,以極快的動(dòng)作上岸,撲向海豹,但海豹也很機(jī)靈,仿頌身子一滑,逃掉了。雖然沒抓到,但我還是十分佩服北極熊的生存本領(lǐng)。
再說北極和南極的氣候,如果人類再破壞環(huán)境,到2020年,南極會(huì)部分融化,到時(shí)候全世界的海平面都會(huì)上升1米,會(huì)產(chǎn)生泥石流、洪水、海嘯等自然災(zāi)害,危及人類的生命安全。所以人類要一起保護(hù)生態(tài)環(huán)境、愛護(hù)地球家園!
經(jīng)典紀(jì)錄片《冰凍星球》分集簡(jiǎn)介
《冰凍星球》(英語:Frozen Planet)為搭毀猛英國(guó)廣播公司與探索頻道及英國(guó)公開大學(xué)聯(lián)合制作的自然紀(jì)錄片,由大衛(wèi)·愛登堡旁白,2011年10月26日起于英國(guó)廣播公司第一臺(tái)及高清頻道首播,共7集。下面,我為大家簡(jiǎn)單介紹一下這部影片的主要?jiǎng)∏椋M蠹蚁矚g!
劇情簡(jiǎn)介
紀(jì)錄片的解說員大衛(wèi)·艾登堡(David Attenborough)爵士稱,這可能是人類在地球氣候產(chǎn)生劇烈變化前欣賞到這一景象的最后的機(jī)會(huì)了。現(xiàn)年85歲的艾登堡爵士說,“這部紀(jì)錄片捕捉了此前從未記錄下來的很多行為和現(xiàn)象。隨著時(shí)間的流逝,這些影像將會(huì)變得越來越珍貴,因?yàn)檫@很可能是我們最后的機(jī)會(huì)去記錄下這些珍貴的場(chǎng)景。雖然在我們到達(dá)前的數(shù)百年甚至幾千年前,地球兩極的景象非常壯觀,但是最近一個(gè)世紀(jì)以來,很多變化已經(jīng)超過了人們的認(rèn)識(shí)。”
《冰凍地球》于2011年10月26日在英國(guó)BBC電視臺(tái)播出。紀(jì)錄片的攝制組采用了可以在低溫下工作的特殊攝影機(jī)進(jìn)行拍攝。這部耗時(shí)5年才問世的紀(jì)錄片捕捉了很多珍貴的畫面,表現(xiàn)出大自然神秘奇幻的一面:包括冰山崩塌,神秘的活火山噴發(fā)這些真實(shí)的自然現(xiàn)象,以及巖石峰,美輪美奐的融水湖和針葉林;此外,這些真實(shí)的圖片也表現(xiàn)了大自然中殘忍的一面,動(dòng)物之間相互的角逐、廝殺,比如一頭雄性北極熊勇敢擊退多達(dá)10名情敵,身披血漬和傷痕,最終抱得美人歸。這部紀(jì)錄片還經(jīng)常拍攝到一些生物是如何團(tuán)結(jié)協(xié)作捕殺獵物的,比如虎鯨共同合作獵捕海豹等。借助高科技設(shè)備,攝制組還記錄下了南極大陸中心地帶廣袤而荒蕪的陸地,以及鯨魚是遷徙到極地的過程。
整個(gè)紀(jì)錄片是以季節(jié)的變化為主線的,記錄了地球兩極在一年內(nèi)展現(xiàn)出的各種場(chǎng)景,從“大融化”的春天,到24小時(shí)都在光線照耀下的夏日,再到“大冰封”的秋天,最后以長(zhǎng)夜漫漫的冬天結(jié)尾。紀(jì)錄片最后還講述了一些有趣的冒險(xiǎn)經(jīng)歷,以及一些如何在極端寒冷和無法預(yù)知的惡劣的氣候下生存的技巧。
分集劇情
第一集:世界的盡頭
《冰凍地球》將帶您領(lǐng)略地球兩極——南極和北極的奇異風(fēng)貌。南極圈和北極圈是地球上面積最大、人類認(rèn)識(shí)最少的荒原。在這個(gè)冰天雪地的世界里,生活著地球上最奇特和最耐寒的生物。
我們旅程的第一站是冰冷的北冰洋,靠近北極。6個(gè)月的黑暗之后,太陽重新回來了。我們跟蹤了兩只求愛的北極熊,令人驚奇的是,它們也有溫柔的一面。
下一站是格陵蘭島冰冠,瀑布垂直插入冰層的心臟,巨大的冰山在海中一分為二。駝背鯨加入了地球上最大的鳥群,在阿拉斯加食物豐富的水域捕食。往南,林木線標(biāo)志著針葉林的開始,這里的樹木總量占全球的三分之一。在這里,25只世界上體型最大的狼正在捕殺一只龐大的野牛。
在地球的另一端,南極圈起始于南大洋,無數(shù)只企鵝在海面沖浪,逃避饑餓海獅的捕殺。一群逆戟鯨掀起了巨浪,想把海豹從浮冰上沖下來。潛入冰下,我們發(fā)現(xiàn)了一些史前巨怪——可怕的海蜘蛛和西餐盤子大小的潮蟲。地面之上,埃里伯斯山的頂部是一個(gè)晶瑩剔透的山洞,它是地球最南邊的火山。
我們從這里開始追溯早起探險(xiǎn)家的足跡,比如斯科特和阿蒙森,他們立志要成為第一批到達(dá)南極的人。我們旅程的終點(diǎn)是環(huán)境險(xiǎn)惡的南極冰冠,這里蘊(yùn)含著地球上75%的淡水,是地球上含冰量最高的地方。
第二集:極地之春
5個(gè)月的黑暗之后,極地終于在春天迎來了太陽。溫暖和生命重新回到了這片神奇的冰雪世界——地球上最大的季節(jié)變化開始了。
雄性阿德雷企鵝來到南極洲筑巢,有好巢才能吸引好配偶,所以雄企鵝要不遺余力地打敗對(duì)手!但是,這些早到的鳥兒將遭受地球上最猛烈的暴風(fēng)雪。在北極,北極熊母親正在跟幼崽們一起捕獵。在內(nèi)陸,冰凍的河流開始融化,數(shù)十億噸冰塊順流而下,余局形成一幅壯麗知橋的極地奇觀。融化的河水滋養(yǎng)了北冰洋,哺育了無數(shù)北極的'鱈魚和獨(dú)角鯨。淡水入海加速了海冰的融化——足有澳大利亞面積大的冰塊很快將從北極圈消失。
在陸地上,冰凍一冬的燈蛾毛蟲從雪中爬了出來。通常來說,毛蟲經(jīng)過數(shù)月的孵化就能變成蛾子,但是這里的環(huán)境如此險(xiǎn)惡,它們必須經(jīng)過14年才能成年。然而一旦成年,它們只有幾天時(shí)間尋找配偶,然后死去。同樣,北極狼也必須與時(shí)間賽跑,趕在冬天來臨之前將可愛的狼崽們撫養(yǎng)長(zhǎng)大。
南極洲,大批海鳥飛到南喬治亞島,加入常年生活在那里的巨型信天翁和帝王企鵝的群體。海獅為了爭(zhēng)奪配偶在沙灘上發(fā)起了激烈的戰(zhàn)斗,這片沙灘上聚集著數(shù)量眾多的動(dòng)物。
終于,雌性阿德雷企鵝逃脫了虎鯨的一路追殺,來到了南極洲。接下來,它們將進(jìn)行交配和哺育后代的工作。
第三集:極地之夏
現(xiàn)在正值仲夏,沒有日落。大批來此消暑的動(dòng)物將在這漫長(zhǎng)而神奇的一天上演一場(chǎng)終身大戲。它們要抓緊這段短暫的時(shí)間捕食、戰(zhàn)斗和哺育后代。
對(duì)于北極熊一家來說,夏天是一段艱難的時(shí)光。它們的冰雪世界融化了,小熊開始了第一堂游泳課。有些熊在太陽底下打盹保存體力,而有些熊不畏北極燕鷗尖嘴的攻擊,去它們的筑巢區(qū)偷鳥蛋。在這片冰凍苔原上,還發(fā)生著更大規(guī)模的戰(zhàn)斗,一只牛犢被一群北極狼圍攻,正處在生死邊緣,一群麝牛奔襲而來,欲拯救這只牛犢。然而,夏天也會(huì)帶來意外,40萬只帝企鵝面臨著一個(gè)意想不到的問題——夏天的炎熱。成年企鵝在水中沖浪,而毛絨絨的小企鵝只能在冰泥中打滾降溫。旁邊不遠(yuǎn),一只公海狗準(zhǔn)備跟對(duì)手決一死戰(zhàn)。小狗們拼盡全力抵抗強(qiáng)大的對(duì)手,打得狗毛滿天飛。
再往南,一只小須鯨在浮冰中被虎鯨一家獵殺。這場(chǎng)驚心動(dòng)魄的生死追逐持續(xù)了兩個(gè)小時(shí),這種場(chǎng)面從未被拍攝過。虎鯨不停地折磨著小須鯨,輪番將其拖入水下。
長(zhǎng)相滑稽的阿德雷企鵝準(zhǔn)時(shí)回到了營(yíng)地,這個(gè)營(yíng)地里有大約50萬只企鵝。毛絨絨的小企鵝需要不停的喂食和保護(hù),因?yàn)樾⊥蛋愕馁\鷗就在上空盤旋。一旦小企鵝被搶,空中就會(huì)立刻上演一場(chǎng)爭(zhēng)奪混戰(zhàn)。
第四集:極地之秋
對(duì)于極地的動(dòng)物來說,秋天意味著激烈的戰(zhàn)斗和大規(guī)模的遷徙。時(shí)間越來越緊了——北冰洋開始結(jié)冰,海冰以每天2.5英里的速度環(huán)著南極洲向外延伸。
大批北極熊守在北冰洋海岸線上,等待著冰塊的回歸。很快,北極熊脾氣爆發(fā)了,猛烈的拳頭戰(zhàn)開始了。同時(shí),兩千只白鯨正趕往一處特殊的河口,它們要在沙礫上磨自己的身子,去除身上的表皮——這里就像一個(gè)巨大的“鯨魚溫泉”。
在內(nèi)陸,冰凍苔原從綠色變成了火紅色。雄性麝牛為了捍衛(wèi)各自的配偶,彼此牛角相交,撞擊力相當(dāng)于一輛時(shí)速30英里的汽車碰撞時(shí)的力量。年輕活潑的雄性馴鹿為了獲得首領(lǐng)配偶的歡心,玩起了“捉迷藏”的游戲。
在南極洲,阿德雷小企鵝們待在托兒所里,相互偎依。當(dāng)大企鵝捕魚歸來時(shí),兩只小企鵝便開始了滑稽的障礙賽——可惜的是,食物只有一份,所以誰跑贏了誰吃。兩個(gè)月后,小企鵝的羽毛已經(jīng)長(zhǎng)全,之前毛絨絨的莫希干發(fā)型也消失了。它們已經(jīng)準(zhǔn)備好下水游泳了,不過很不情愿——企鵝似乎天生并不喜歡水!一只海豹破水而出,將獵物從浮冰上拖下水——這種捕獵方式此前從未拍攝到。隨著冬天的臨近,動(dòng)物們都離開了這里。這時(shí),巨型皇企鵝來了,經(jīng)過艱苦的跋涉,它們來到了內(nèi)陸繁殖后代。母親們很快就回到海里了,只留下父親們照看企鵝蛋,獨(dú)自忍受地球上最寒冷的冬天。
第五集:極地之冬
對(duì)于極地生物來說,沒有什么比冬天的考驗(yàn)更大了,溫度直降至零下70度,風(fēng)速達(dá)每小時(shí)200千米。整個(gè)地區(qū)冰雪覆蓋,一片黑暗,只有少數(shù)不尋常的生物才能生存下來。
一只雌性北極熊來到北極山區(qū)分娩,因?yàn)榈谝粓?chǎng)暴風(fēng)雪來了。在冰凍的北冰洋,激流沖開了一個(gè)巨大的冰凍,里面住著冰島絨鴨。北極森林變成了一片神奇的冰雪世界。這里既有北極狼和野牛之間你死我活的血腥戰(zhàn)斗,也有烏鴉和狼獾之間的結(jié)盟之誼。冰雪覆蓋之下還有一群冬天的幸存者。在這里,小野鼠躲過了大灰梟的捕殺,卻難逃雪下終極獵手——鼬鼠的捕殺。
隆冬之際,一只雄性北極熊漫步在黑暗且空曠的冰原。冰雪之下,小北極熊躺在冰穴之中;冰雪之上,北極光點(diǎn)亮了整個(gè)天空。在南極洲,雄性皇企鵝正面臨險(xiǎn)境,它們竭力保護(hù)珍貴的鳥蛋免受極地猛烈暴風(fēng)雪的襲擊。威德爾海豹躲進(jìn)了一個(gè)由珊瑚礁和怪異生物組成的晶瑩剔透的世界,但是寒冷尾隨而至,這里無數(shù)冰柱垂下,隨時(shí)都有性命之危。
太陽終于回來了,此時(shí)雌性皇企鵝也拖著圓滾滾的身軀回來了。它們要給自己珍貴的寶寶喂第一頓美食。熬過冬天之后,這個(gè)冰雪家庭在撫養(yǎng)后代方面有了一個(gè)好的開端。阿德爾企鵝蜂擁而回,冰水交界處又充滿了生機(jī)。這時(shí),雄性皇企鵝也終于可以回海了。
第六集:最后的邊疆
在《最后的疆界》,我們將向您展示極地的寶藏和奇觀,千百年來,正是它們吸引著人們不斷到來。如今,這里人們的生存不僅依賴古老的智慧,而且需要先進(jìn)的科學(xué)。
絕大多數(shù)北極居民生活在西伯利亞,要么是諾里爾斯克這些城市,要么是外圍的冰凍苔原,就像多爾甘部落那樣,以養(yǎng)馴鹿為生,過著游牧生活。在海邊,一些傳統(tǒng)的人們依然用小船捕海象,以此為生。這是一項(xiàng)非常危險(xiǎn)的工作,但是一旦捕到一頭大海象,就足夠一家人吃上幾個(gè)星期。
今天,吸引人們到此定居的是這里豐富的礦產(chǎn):丹麥軍隊(duì)聲稱擁有格陵蘭島礦產(chǎn)的所有權(quán),并配備了大規(guī)模的狗拉雪橇巡邏隊(duì),冬天沿著海岸線巡邏2000英里。空中,壯觀的北極光會(huì)干擾電力傳輸,所以科學(xué)家不間斷地監(jiān)測(cè)北極光,同時(shí)發(fā)射火箭升空,在100千米的高空上釋放一團(tuán)絢麗的煙霧。
相反,南極洲既遙遠(yuǎn)又寒冷,直到一個(gè)世紀(jì)以前人類才首次探索這片大洲。斯科特上校的小屋依然屹立,猶如一座豐碑。今天,這里只允許進(jìn)行科學(xué)活動(dòng):遙控潛水艇潛入冰底探索新生物,這些新生物同樣存在于一座活火山山口迷宮般的冰洞里。地面之上,巨型的氣球升入純凈的空中,探測(cè)宇宙射線。
在南極,人類還建立了一座研究基地,可以承受地球上最嚴(yán)酷的冬季。這座基地可以與外界隔絕6個(gè)月,它完全可以自給自足,里面甚至還有溫室。
第七集:履于薄冰(又名融化中的冰凍星球)
紀(jì)錄片《融化中的冰凍星球》獨(dú)家探究了氣候變化對(duì)極地地區(qū)的人類和動(dòng)物的影響,以及對(duì)于整個(gè)人類來說意味著什么。
該節(jié)目使用了世界最尖端的空中拍攝和慢速拍攝技術(shù),以大量極具震撼力的畫面告訴人們:全球變暖對(duì)極地造成的影響,比對(duì)地球上其它地方造成的影響要來得更快更強(qiáng)烈。
世界著名生物學(xué)家、BBC資深制作人大衛(wèi)·阿滕伯勒先生擔(dān)任本片的解說人,用他深入淺出的講述,帶您進(jìn)入神秘的極地世界。
劇集評(píng)價(jià)
《冰凍星球》以不少南極和北極實(shí)地拍攝場(chǎng)景獲得觀眾好評(píng)。
BBC一名發(fā)言人否認(rèn)故意以虛假場(chǎng)景欺騙觀眾。他說,記者在這部紀(jì)錄片的解說中用詞考究,不會(huì)讓觀眾誤以為北極熊撫育幼熊場(chǎng)景拍攝于極地地區(qū)。
“這部紀(jì)錄片遭到大量錯(cuò)誤引用,”這名發(fā)言人告訴法新社記者,紀(jì)錄片的記者“實(shí)際上說的是‘在背風(fēng)坡上’,而非在‘這些背風(fēng)坡’上。”
不少人意識(shí)到這段場(chǎng)景在動(dòng)物園拍攝,是因?yàn)锽BC在網(wǎng)站上公開了一些紀(jì)錄片的附加剪輯鏡頭。
《冰凍星球》主創(chuàng)人員之一、BBC知名主持人戴維·阿滕伯勒說,根本不可能在野生環(huán)境中拍攝撫育幼熊場(chǎng)景。
“如果有人把攝像機(jī)架到野生北極熊穴中,成年北極熊不是會(huì)殺死幼熊,就是殺死攝像師,兩者必有其一,”阿滕伯勒幾天前告訴英國(guó)獨(dú)立電視公司記者。
他說,在片中直接指明場(chǎng)景拍攝于動(dòng)物園將破壞整個(gè)片子的氛圍,而且他們沒有刻意隱瞞部分畫面取景自動(dòng)物園。
;太陽系的土衛(wèi)二是一顆含水量比地球還要多的冰凍星球,NASA發(fā)射的“卡西尼號(hào)”多次接近了這顆被冰層包裹的星球,讓人們真正看到了土衛(wèi)二表面的真實(shí)面貌,這顆星球上布滿的裂縫讓科學(xué)家認(rèn)為是冰層在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的,并且從這些冰層活動(dòng)中分析出木衛(wèi)二內(nèi)部有一個(gè)溫暖的海洋環(huán)境,人類可能會(huì)在土衛(wèi)二的海洋中找到真正的地外生命。
土衛(wèi)二的冰層足有100公里的厚度,“卡西尼號(hào)”探測(cè)器經(jīng)過時(shí)拍到了土衛(wèi)二表面有強(qiáng)烈的冰晶噴流,探測(cè)器從噴流中發(fā)現(xiàn)了乙烷和乙炔在內(nèi)的化學(xué)物質(zhì),同時(shí)還確認(rèn)了冰層下是與地球相同的咸水海洋,這意味著土衛(wèi)二存在產(chǎn)生復(fù)雜生命體的環(huán)境,不過有一件讓科學(xué)家不解的是土衛(wèi)二的裂縫主要集中在南極地區(qū),而北半球幾乎沒有產(chǎn)生裂縫卻有大量的隕石坑,這可能說明了土衛(wèi)二的南極冰層厚度相對(duì)較薄。
在太陽系中木衛(wèi)二也是一顆與土衛(wèi)二相同的冰凍星球,這兩顆冰凍星球的情況轎薯非常相似都有一個(gè)溫暖的海洋環(huán)境,科學(xué)家并不清楚這樣的冰凍星球是如何形成的,而且根據(jù)表面較為光滑塵喚的冰層情況來看,它們?cè)谛纬芍鯐r(shí)都有過一段時(shí)間的液態(tài)環(huán)境,可以說木衛(wèi)二和土衛(wèi)二是屬于被水包裹的類地行星,而內(nèi)部的海洋能突破厚厚的冰層在星球表面形成噴流,可以肯定在冰層底下有一個(gè)很活躍的海洋環(huán)境。
雖然土衛(wèi)二和木衛(wèi)二的表面看似平坦,其實(shí)表面的冰層在潮汐力量的拉扯下形成了無數(shù)道溝壑,以至于科學(xué)家找不派帆凱到合適的區(qū)域探測(cè)器,卡內(nèi)基科學(xué)研究所的Doug Hemingway認(rèn)為如果能從這些裂縫中采樣,就能了解地下海洋的實(shí)際情況以及星球上的水來自什么地方,理論上來說有液態(tài)水的環(huán)境就會(huì)產(chǎn)生生命,在地球深海火山口的極端環(huán)境中也有適應(yīng)高溫的特殊生物,那么在這些冰凍星球的內(nèi)部是否也存在一個(gè)我們不知道的生物世界呢?
從“卡西尼號(hào)”距離土衛(wèi)二約61萬7000公里遠(yuǎn)的地方拍攝到南極區(qū)域幾個(gè)巨大的噴流,在遠(yuǎn)處看來猶如一艘正在加速的宇宙飛船,人們認(rèn)為土衛(wèi)六內(nèi)部海洋的溫度比地球上還要溫暖,這些噴流就是海洋的生命在進(jìn)行活動(dòng)時(shí)形成的,不過土衛(wèi)二只是一顆直徑約為504公里的小型天體,如果存在生命也可能只是一些微生物而已。
曾有科學(xué)家認(rèn)為地球上的章魚可能就是來自外星的生物,因?yàn)樗厥獾纳斫Y(jié)構(gòu)并不像地球上進(jìn)化出來的生物,如果土衛(wèi)二和木衛(wèi)二這些星球上能發(fā)現(xiàn)生命可能就是章魚的樣子。
2011年的時(shí)候,英國(guó)廣播公司(BBC)在南極開始拍攝《冰凍地球》專題片,歷時(shí)5年于2015年正式對(duì)外播出。其中有一段描述了在南極海洋之中發(fā)生的一件奇特現(xiàn)象,一條冰柱從海水表層中產(chǎn)生并不斷地向下一直延伸,所到之處可以瞬間將其中的生物凍住并致其死亡,因此這種現(xiàn)象也被稱為“死亡冰柱”。
造成這種奇特現(xiàn)象的原因,主要是因兩種常見的物理現(xiàn)象所共同配合形成,這兩種物理現(xiàn)象一個(gè)是鹽分在水中的溶解度,另一人是水的冰點(diǎn)受到水中含鹽量的影響。
先來看一下鹽分在水中的溶解度。海水之所以又咸又苦,是因?yàn)槔锩嫒芙饬舜罅葵}分,除了氯化鈉以外,還含有氯化鎂、硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鉀等等,這些鹽類物質(zhì)在水中都有一定的溶解度,達(dá)到這個(gè)數(shù)量就會(huì)達(dá)到飽和狀態(tài),超過這個(gè)數(shù)量也就不會(huì)再溶解。當(dāng)溫度升高時(shí),鹽類物質(zhì)在水中的溶解度上升,反之溫度下降時(shí)溶解能力也會(huì)下降,多余的鹽分就會(huì)從水中析出。
再來說看一下水的冰點(diǎn)。世界上絕大部分的物質(zhì)都具有熱脹冷縮現(xiàn)象,而水是一種比較奇特的物質(zhì),它的密度在4攝氏度時(shí)最高,在0-4攝氏度時(shí)其遵循的是熱縮冷脹規(guī)律,低于0攝氏度就結(jié)冰,高于4攝氏度以后與其它物質(zhì)一樣遵循的是熱脹冷縮,達(dá)到100攝氏度就會(huì)形成水蒸氣。而海水中由于溶解了大量的鹽類物質(zhì),其冰點(diǎn)譽(yù)悉要比淡水低得多。在寒冷的天氣下,當(dāng)海水上層低于海水的冰點(diǎn)開始結(jié)冰時(shí),下層海水會(huì)受到上層海水中析出鹽類的影響以及海水的混合降低冰點(diǎn),所以下層一般情況下不會(huì)因上層的結(jié)冰而結(jié)冰。
但是,凡事都有例外慶虛納。兩極地區(qū)在夏冬兩季氣溫差異非常大,而且即使在冬季也可能會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的溫度變化。當(dāng)由溫度較高的天氣突然出現(xiàn)降溫幅度比較大的情況時(shí),表層海水開始結(jié)冰譽(yù)沒,鹽分逐漸析出,從而使結(jié)冰區(qū)域周圍海水的含鹽量顯著提高、溫度降低、密度加大,含鹽量的提高使得周圍區(qū)域海水的冰點(diǎn)降低而不結(jié)冰,密度加大使得這些海水逐漸下沉。在下沉的過程中,下部海水較高的溫度與這些海水混合,從而拉低了下層海水的溫度,如果達(dá)到冰點(diǎn)以后就會(huì)接著發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象,鹽分析出,繼而繼續(xù)上面的這樣的一個(gè)過程,直至到達(dá)海底,從外面觀測(cè)來看,似乎是一根冰柱不斷向下生長(zhǎng)。
一般情況下,在兩極地區(qū)的海洋中,冰柱從海水表層到達(dá)海底需要5-6個(gè)小時(shí),也就是說這個(gè)過程不是特別快,記錄片里的現(xiàn)象是把這個(gè)過程快放了而已。但是由于海底的溫度也相對(duì)較低,另外冰柱的影響區(qū)域有限,絕大部分的海底生物不會(huì)提前感受得到這種變化,但是一旦靠近這個(gè)冰柱區(qū)域,就有很大的幾率被海水冰封在里面,殺傷力還是比較強(qiáng)的。
實(shí)際上科學(xué)家早在上個(gè)世紀(jì)六十年代就發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象,主要是在極地地區(qū)。在冬天到來之際,溫度降低,在極地海洋冰層之下開始形成類似于鐘乳石的結(jié)構(gòu),冰柱從冰面之下開始逐漸的向海地延伸,這個(gè)速度是肉眼可見的,當(dāng)觸及海底的時(shí)候會(huì)瞬間冰凍住大量的海底生物,同時(shí)冰凍向四周擴(kuò)散,凍住更多的海底生物例如海星等,這也是它死亡冰柱名字的由來。
這種特殊的結(jié)構(gòu)雖然發(fā)現(xiàn)的很早,在上個(gè)世紀(jì)六十年代我們就知道它的存在,但真正的觀測(cè)確實(shí)在最近幾年才完成。BBC在拍攝紀(jì)錄片《冰凍星球》的時(shí)候,在海底提前放置了延時(shí)拍攝的設(shè)備,對(duì)死亡冰柱的形成過程開始記錄。在肉眼可見的變化中,冰柱從冰面開始向下不斷的變粗變長(zhǎng),在接觸海底后還會(huì)向四周擴(kuò)散冰凍。
死亡冰柱的形成原理也并不復(fù)雜,海水都是含有鹽分的,因此會(huì)非常的咸, 對(duì)于食鹽的溶解度有很多影響因素,例如溫度、壓力等。而隨著溫度的降低,食鹽的溶解度逐漸的減小。
海水含有鹽分因此它的凝固點(diǎn)會(huì)降低,這也是海水不會(huì)徹底結(jié)冰的原因,但是當(dāng)冬天來到溫度降低,這個(gè)時(shí)候無機(jī)鹽可能會(huì)結(jié)晶析出,這樣海水的凝固點(diǎn)就會(huì)上升,開始出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。冬天的時(shí)候一般都是海面上溫度低,海底溫度會(huì)高于外部環(huán)境,冰柱的上層形成之后,析出的無機(jī)鹽晶體溶解于周圍海水,這個(gè)時(shí)候由于密度較大開始向下移動(dòng),又因?yàn)橄蛳乱苿?dòng)的海水溫度低,會(huì)導(dǎo)致深處海水無機(jī)鹽逐漸的結(jié)晶,凝固點(diǎn)升高,這樣冰柱就不斷的向下延伸,速度是肉眼可見的。
死亡冰柱的形成過程是有“能量”源頭的,這里把它稱之為“冷源”,也就是冰柱會(huì)不斷的向上釋放出熱量,當(dāng)海面上的溫度升高到一定程度,這個(gè)能將來源就沒有了,冰面下的這個(gè)冰柱也逐漸的融化消失。
由于死亡冰柱的形成速度,也讓它的破壞力十足,由于海底的一些生物都是簡(jiǎn)單的腔腸動(dòng)物,它們的反應(yīng)并不是非常迅速,當(dāng)冰柱從海面上快速向下延伸的時(shí)候,就會(huì)冰凍住大量的海底生物,導(dǎo)致它們的死亡,因此得了這樣一個(gè)名字。
針對(duì)這種可怕的自然現(xiàn)象,科學(xué)家認(rèn)為這個(gè)過程可能跟遠(yuǎn)古生命的形成有一定關(guān)系。一直以來主要的思想是,生命可能誕生于海底的熱泉周圍,因?yàn)檫@里既能產(chǎn)生各種化學(xué)物質(zhì),溫度上也適宜。
但是自從發(fā)現(xiàn)了死亡冰柱這種特殊的結(jié)構(gòu),科學(xué)家認(rèn)為冰柱形成過程中的凈化效應(yīng)可能支持了“生命誕生的寒冷起源”理論。尤其是地球之外的一些特殊天體,例如木星的一些大型衛(wèi)星,都是表面上冰凍結(jié)構(gòu),冰面之下是液態(tài)海洋。這樣的結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生死亡冰柱的現(xiàn)象,海冰的出現(xiàn)使鹽分結(jié)晶,這對(duì)于生命的出現(xiàn)至關(guān)重要。
《冰凍星球》的攝制組曾經(jīng)在極地附近拍攝到了一組奇異現(xiàn)象,當(dāng)水下溫度較低時(shí),海洋中會(huì)迅速結(jié)冰形成冰柱,這些冰柱所經(jīng)之處會(huì)引起大規(guī)模的生物死亡,因此該冰柱又被稱為 死亡冰柱 。
死亡冰柱形成的原因
死亡冰柱是一種非常罕見的現(xiàn)象,一般只出現(xiàn)在南北極海域里,它的整個(gè)過程雖然奇特,但卻可以通過物理知識(shí)來解釋。
我們知道,海洋中的各種礦物鹽含量非常高,而礦物鹽在一定溫度下,能夠溶解在水中的質(zhì)量是有限的。大多數(shù)情況下,海水中的礦物鹽會(huì)溶解在海水中,但是隨著溫度的上升或下降,海水能夠溶解的礦物鹽質(zhì)量會(huì)發(fā)生變化。
當(dāng)海水溫度較高時(shí),海水溶解的礦物鹽會(huì)變多。
當(dāng)海水溫度較低時(shí),海水能夠溶解的礦物鹽會(huì)變少,此時(shí)如果海水中有較多的礦物質(zhì),不能夠被溶解的礦物鹽會(huì)析出。我國(guó)茶卡鹽湖里之所以有白色的礦物鹽固體,就是因?yàn)楹械柠}含量過高,溶解度達(dá)到了飽和狀態(tài),多余的鹽分析出后就會(huì)以固態(tài)的形式存在在湖水中。
南北兩極之所以會(huì)出現(xiàn)死亡冰柱現(xiàn)象,也和礦物鹽的溶解度有關(guān)。我們知道,南北兩極的溫度非常低,這就導(dǎo)致單位面積內(nèi),南北極海域的海水能夠溶解的礦物鹽質(zhì)量會(huì)減少,此時(shí)海水中的礦物鹽就會(huì)析出,以固體的形式存在于海水中。
再加上固體礦物鹽的密度大于海水的密度,所以礦物鹽在結(jié)晶的過程中會(huì)下沉。由于海面上溫度比海水溫度低,所以冰柱會(huì)不斷地吸收海面上的低溫向海底延伸,逐漸形成冰柱,它們雖然叫做 冰柱 ,但實(shí)際上更類似于冰沙。
鹽水在形成冰柱的過程中,周圍的海水遇到冰柱后,也會(huì)因?yàn)榈蜏囟焖賰鼋Y(jié),這類似于超冷水。
在冰柱形成的過程中,如果周圍的生物來不及逃走,將會(huì)被冰柱凍住,造成生物死亡,因此該冰柱又被稱為死亡冰柱。
死亡冰柱的危害
死亡冰柱現(xiàn)象雖然比較罕見,但一旦發(fā)生,往往在幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)就會(huì)從一個(gè)小型冰柱快速膨脹開來,在這個(gè)過程中,可能會(huì)凍死部分海底生物。
如果潛水器或者其他海洋船只遇到死亡冰柱,有可能會(huì)威脅到它們的正常航行,增加拋錨的危險(xiǎn)。
如果死亡冰柱發(fā)生在海底布雷區(qū),將可能會(huì)引爆水雷,導(dǎo)致海底爆炸。
雖然死亡冰柱會(huì)威脅到人類船只和海洋生物的生命,但其實(shí)我們也不比太擔(dān)心。這是因?yàn)樗劳霰l(fā)生的條件非常苛刻,因此這種現(xiàn)象非常罕見,且大多只會(huì)發(fā)生在南北兩極附近的海域。
當(dāng)海洋溫度上升時(shí),此時(shí)海洋能夠溶解的礦物鹽質(zhì)量變多,冰柱的冷能來源慢慢減弱,此時(shí)冰柱也會(huì)逐漸融化,海洋又恢復(fù)以前的平靜。
死亡冰柱或是生命的起源地
美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊上曾經(jīng)發(fā)表過一篇論文《冰柱作為逆化學(xué)花園的案例》,在該文章中,作者指出冰柱可能提供了生命誕生的條件。
目前,關(guān)于生命的起源主流說法認(rèn)為:生命可能起源于熱環(huán)境,比如海底噴泉口附近。但該研究人員指出,冰柱也可以促使最初的生命形成,海洋中的冰柱在脫鹽過程中,會(huì)像海底噴泉口一樣,為生命提供大量的氫離子濃度差,支持生命活動(dòng)。
目前,該假說還沒有被廣泛接受,只是一個(gè)不同學(xué)派的觀點(diǎn)。
大體上,是這樣。
南北兩極地區(qū),海面溫度降低,開始結(jié)冰。鹽分被排開,冰周圍的海水含有更多鹽分,比重增加,逐步下沉。
下沉過程中,鹽水繼續(xù)降低溫度,等達(dá)到海水冰點(diǎn)時(shí),已經(jīng)達(dá)到零下幾十度。
這些特殊海水就一路向下,接觸海底時(shí)開始結(jié)冰,因?yàn)闇囟群艿停宦吠七M(jìn)結(jié)冰,速度比較快,遭遇到的動(dòng)物逃避不及,瞬間凍結(jié)。
事實(shí)上,60年代就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象。2011年才被記錄下來。
就是冷凍的速度太快了吧,快的讓生物躲閃不了。
“死亡冰柱”出現(xiàn)在南、北極海域,隨著海冰中的鹽水下沉,形成的“冰柱”以嚴(yán)寒威脅著海底的生命。 英國(guó)廣播公司的一名工作人員拍攝了一段離奇的水下“死亡冰柱”。借助延時(shí)相機(jī),專家記錄了海水被排除在海冰之外并下沉的情況。
這種下沉鹽水的溫度遠(yuǎn)低于0 ,導(dǎo)致水凍結(jié)在周圍的冰鞘中。 在所謂的“死亡冰柱”遇到海床的地方,形成了一個(gè)冰網(wǎng),凍結(jié)了它接觸到的所有東西,包括海膽和海星。這種結(jié)冰現(xiàn)象是由冰冷下沉的鹽水造成的,這種鹽水比其他海水密度更大。當(dāng)它接觸到水表下較暖的水時(shí),會(huì)形成一個(gè)帶狀物。
冰凍的海水不會(huì)像在冰箱里一樣結(jié)冰。它不是一個(gè)致密的固體塊,更像一個(gè)被海水浸泡過的海綿,里面有一個(gè)微小的鹽水通道網(wǎng)絡(luò)。冬天,海冰上方的氣溫可能低于-20 ,而海水只有-1.9 左右。熱量從溫暖的海洋表面流向非常冷的海底,從底部形成新的冰。這種新形成的冰中的鹽被濃縮并被推入鹽水通道。因?yàn)樗掷溆窒蹋员认旅娴乃芏却蟆=Y(jié)果是鹽水在下降的羽流中下沉。
但是當(dāng)這種極冷的鹽水離開海冰時(shí),它會(huì)凍結(jié)與之接觸的相對(duì)新鮮的海水。這在下降的羽流周圍形成了一個(gè)脆弱的冰管,這種冰管生長(zhǎng)成了所謂的薄冰。在北極和南極都可以發(fā)現(xiàn)這種“死亡冰柱”,它們的低溫對(duì)附近的海中生物造成了威脅。
我們習(xí)慣于看到樹枝上和建筑物的屋檐上形成冰柱,但它們也能在海洋深處形成,形成所謂的鹽水冰柱。
這些冰冷的水下冰柱通常被稱為“海洋鐘乳石”,因?yàn)樗鼈兺獗砉之悾鼈冎旅谋拘詾樗鼈冓A得了另一個(gè)綽號(hào):“死亡冰柱”。
斑紋魚的存在只是在20世紀(jì)60年代才被發(fā)現(xiàn),所以關(guān)于它們還有很多東西需要了解。然而,科學(xué)家認(rèn)為地球上的生命可能起源于這些海洋鐘乳石在極地海洋中,它們可能為其他行星和衛(wèi)星上的生命創(chuàng)造條件,例如木星的木衛(wèi)三和木衛(wèi)四。
它們是如何形成的?
當(dāng)...的時(shí)候海冰在北極和南極發(fā)展,像鹽這樣的雜質(zhì)被擠出,這就是為什么從海水中產(chǎn)生的冰不如它形成的水咸。
隨著海水從海冰中滲漏出來,周圍的海水變得更咸,從而降低了結(jié)冰溫度并增加了密度。這可以防止水結(jié)冰并導(dǎo)致冰下沉。
當(dāng)這種冷鹽水到達(dá)下面較溫暖的海水時(shí),水在它周圍結(jié)冰,形成了一個(gè)下降的冰管,被稱為鹽水。
當(dāng)這種海洋鐘乳石到達(dá)海底時(shí),會(huì)形成一個(gè)冰網(wǎng)并在其上蔓延,凍結(jié)它所接觸到的一切——包括它遇到的任何海洋生物,如海星和海膽——這就是為什么它們贏得了“死亡冰柱”的名聲。
有一部分海水已經(jīng)達(dá)到冰點(diǎn),因?yàn)榕既煌饬Φ囊蛩兀蚱屏似胶猓约簳?huì)行成冰柱這一奇特的現(xiàn)象