Tajemnica czerwonego strumienia w Antarktyce rozwiązana. Skąd wziął się tam Krwawy Wodospad?

W tym artykule:

1. Badania próbek przywiezionych z Antarktyki
2. Skąd wzięły się nanosfery pod lodem Antarktyki?
3. Jak funkcjonuje Krwawy Wodospad?
4. Życie na Marsie?

O istnieniu tego niesamowitego miejsca wiemy od 1911 roku. To wówczas geolog Thomas Griffith Taylor w trakcie badania Antarktyki natrafił na niezwykły lodowiec. Z jego jęzora wypływa woda, która – choć początkowo jest bezbarwna – szybko nabiera krwistego koloru. Czerwona kaskada spływa następnie do jeziora Lake Boney.

Taylor nazwał to miejsce Krwawym Wodospadem (ang. Blood Falls). Znajduje się ono na Ziemi Wiktorii w Antarktyce Wschodniej. Krwawy Wodospad od stu lat działa na wyobraźnię – i intryguje naukowców. Co prawda prędko domyślono się, że woda z Lodowca Taylora zawdzięcza swoją barwę obecności żelaza, jednak tajemnicą pozostawało, skąd ten pierwiastek wziął się w wodzie i w jakiej postaci w niej występuje.

Naukowcy z Uniwersytetu Johna Hopkinsa i Uniwersytetu Tennessee twierdzą, że poznali odpowiedź na te pytania. Jest ona zaskakująca. Według nich krwisty kolor wody nie pochodzi od znajdującej się w niej minerałów. Tylko nanosfer o wiele mniejszych niż czerwone krwinki.

Badania próbek przywiezionych z Antarktyki

Mikrobiolog Jill A. Mikucki zajmował się Lodowcem Taylora i Krwawym Wodospadem od kilkunastu lat. Zebrane tam próbki zawiózł do jednego z laboratoriów Uniwersytetu Johna Hopkinsa. Ken Levi, specjalizujący się w chemii planetarnej, przebadał je za pomocą elektronowych mikroskopów transmisyjnych (TEM). To urządzenia pozwalające analizować jedynie bardzo małe próbki o wielkościach mierzonych w nanometrach (miliardowych częściach metra).

W przypadku wody z Krwawego Wodospadu okazało się to zaletą. Z pomocą TEM wykrył w niej bardzo dużą ilość nanosfer bogatych w żelazo. Nanosfery to okrągłe obiekty setki razy mniejsze od ludzkich czerwonych krwinek. Mają unikatowe właściwości chemiczne i fizyczne.

– Jak tylko spojrzałem na zdjęcia mikroskopowe, zauważyłem, że znajdowało się na nich wiele małych, bogatych w żelazo nanosfer – opowiada Levi. – Zawierały one również inne pierwiastki, takie jak krzem, wapń, glin czy sód – dodaje badacz. Gdy nanosfery te wchodziły w kontakt z powietrzem, utleniały się, co zabarwiało wodę z lodowca na czerwono.

Skąd wzięły się nanosfery pod lodem Antarktyki?

Dlaczego nikt wcześniej nie wykrył ich obecności w wodzie z Krwawego Wodospadu? Zdaniem Leviego przyczyny są dwie. Po pierwsze nanosfery są niezwykle małe – ich dostrzeżenie wymaga specjalistycznego sprzętu, którego nie da się zawieźć na Antarktydę. Po drugie, dotychczas naukowcy próbujący rozwikłać zagadkę Blood Falls byli przekonani, że krwisty kolor tamtejszej wodzie nadają minerały. Tymczasem odkryte nanosfery minerałami nie są.

- Żebyśmy mieli do czynienia z minerałem, atomy muszą tworzyć bardzo szczególną, krystaliczną strukturę – wyjaśnia Levy. – Te nanosfery nie są krystaliczne, co sprawiło, że wcześniej stosowane metody ich nie wykryły.

Małpa zjadła zwłoki swojego dziecka. Wcześniej nosiła je ze sobą przez 2 dni

Naukowcy tłumaczą, dlaczego małpa zjadła zwłoki swojego dziecka. Wyjaśnienie może zaskoczyć i przyprawić o ciarki.

Jak funkcjonuje Krwawy Wodospad?

Skąd zatem pochodzą? Z wód ukrytych pod lodowcem. Bogate w żelazo i sól są miejscem życia prehistorycznych bakterii. Do rezerwuarów pod Lodowcem Taylora nie dociera światło ani woda, co tworzy unikatowe warunki dla istniejących tam form życia (do zespołu, który je odkrył, należał Mikucki). Bakterie, które ukrywają się pod lodowcem, żyją w izolacji od tysięcy, a być może nawet milionów lat. Są w stanie przetrwać w bardzo niskich temperaturach i zdobywać energię, nie korzystając z procesu fotosyntezy. W ich środowisku jest wiele równych pierwiastków – w tym żelaza w formie jonów Fe2+.

– Nasze analizy sugerują, że czerwony kolor Kwistego Wodospadu pochodzi z utlenienia jonów Fe2+ rozpuszczonych w wodach lodowcowych. Pod wpływem kontaktu z powietrzem tworzą one bogate w żelazo amorficzne nanosfery – napisali autorzy w pracy opublikowanej w czasopiśmie „Frontiers in Astronomy and Space Science”.

Życie na Marsie?

Zdaniem badaczy ich praca wyjaśnia, dlaczego ciągle nie wykryliśmy śladów życia na Marsie. Gdyby w pobliżu Krawego Wodospadu pojawił się marsjański łazik, nie miałby szans wykryć w jego wodach nanosfer. Sprzęt, który wysyłamy w kosmos, jest po prostu za słaby. Tym samym dowody na istnienie miejsc takich jak analogi ziemskich podlodowcowych rezerwuarów ciągle mogą nam umykać.

Jak sobie z tym poradzić? Rozwiązanie zagadki Krwawego Wodospadu wskazuje, że pomocne okazałoby się przywiezienie próbek z Marsa na Ziemię. Wtedy mogłyby zostać przeanalizowane w najlepiej wyposażonych ziemskich laboratoriach.

Źródła: John Hopkins University; Frontiers in Astronomy and Space Science; Science Alert

Szukasz więcej fascynujących informacji na temat świata roślin i zwierząt, odkryć archeologicznych i nieskończonego Wszechświata? Zaprenumeruj magazyn „National Geographic Polska". Najnowszą ofertę znajdziesz na tej stronie.

Nasz ekspert

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com