在世界最南端的实验室

林哲新

世界上越来越多的科学家正在南极洲开展科学研究，这片世界上最偏远、最寒冷的大陆已成为世界上最炙手可热的科研宝地。比如，南极洲的冰层有上千米厚，记载着地球表面几百万年来的温度变化，可以帮助地质学家了解地球的地质历史;南极洲的冰盖是正在增加还是正在缩小？这是气候学家研究全球变暖的重要依据;南极洲几乎没有电磁污染，是最理想的天文基地，天文学家将在这里捕捉纯粹的宇宙射线和宇宙粒子;另外，南极也是海洋生物和耐寒生物的乐园，动物学家可以在这里大展身手……总之，南极洲可供研究的内容，几乎涉及了科学的每一处领域。

1   研究南极海洋的食物链

纳撒尼尔·B·帕尔默号——这艘隶属于美国国家海洋和大气管理局的南极破冰船，正载着科学家在南冰洋乘风破浪，其主要任务是研究南极磷虾。这极为重要，因为从企鹅到鲸鱼以及入驻南极大陆的工作人员，几乎所有生活在这里的动物都以南极磷虾作为主要食物来源。

2   监测全球冰川融化

在南极大陆，“极地冰川观测网络”下辖的观测站超过100个，每个观测站都含有大约1.36吨的高科技设备，它们无时无刻不在搜集有关冰川、陆地和海洋之间相互作用的资料和信息，以供全世界的科学家共享。

3   观察婴儿时期的宇宙

南极是地球上观察微波背景辐射的最佳地点，美国天文学家就曾经利用架设在南极的BICEP2望远镜，观察宇宙中回荡的微波背景辐射和原初引力波。原初引力波是宇宙大爆炸时期的“回声”，当它作用到微波背景辐射的时候，会产生特殊的信号模式。

4   研究冰冷黑暗环境中的微生物

在南极洲暗无天日的冬季里，有许多微生物在完全黑暗的环境中也能活下来。它们是怎么做到的？为了寻找答案，美国生物学家在南极洲两个冰雪覆盖的湖泊中建立了配有傳感器的观测站。每个观测站都拥有海藻探测器、浮游植物取样器和化学成分分析仪，这些机器全年无休，时刻都在搜集数据。

5   观察隐藏起来的恒星

南极洲位于极地，地球混乱的大气层在那里变得非常稳定，这意味着巨大的气球——有些比足球场还宽、和华盛顿纪念碑一样高——可以利用稳定的极地气流升到数万米高空，环绕南极大陆飞行。美国宇航局就曾使用巨大的气球，将重达771千克的伽马射线望远镜送入太空，观察那些由于地球大气层的阻隔而在陆地上看不见的恒星。

6   研究企鹅的进化

企鹅在南极的海洋生态环境中是重要的一环，它们通过改变生活习性适应全球变暖的过程尤其值得研究。美国科学家利用保存在南极洲冰层中已有4.5万年历史的企鹅遗骸和蛋壳，以及对阿德利企鹅长达15年的研究数据，来解释这种企鹅是如何适应今天这种环境的。

麦克默多站进行了改造

麦克默多科考站是南极大陆最大、最活跃的科学研究基地。美国科学家计划更新基地中的100多处设施，增加新的风力涡轮机，增加网络宽带，升级实验室里的器材。