想象一下一個超凡脫俗的境界,在炎熱潮濕的黑暗中,閃閃發光的透明水晶柱子發光。Cueva de los Cristales(水晶洞)是地質學家的夢想。這個洞穴位于墨西哥奈卡(Naica)地下數百米處,與外星大教堂沒什么兩樣,其屋頂由巨大的亞硒酸鹽晶體支撐。
如何發現水晶洞
該洞穴位于一個礦山旁邊,于2000年被一對名叫Eloy和Javier Delgado的礦工發現。它位于1910年發現的另一個較小的水晶洞穴下面。附近還有其他類似的洞穴:冰宮,劍洞,皇后之眼和蠟燭洞。它們也包含看起來奇妙的晶體和礦藏,它們是由看似神奇的熱,化學和地質煉金術制成的。
像La Cueva一樣,這些洞穴是當地礦工發現的。周圍地區的地下水位很高,附近的IndustriasPe?olesNaica礦山的所有者必須抽出盡可能多的水,以獲取該礦山的銀和其他礦物。``從礦井中抽水還具有從附近的結晶晶體洞中清除水的作用,為發現和科學探索鋪平了道路。
洞穴生活克服了荒涼,超凡脫俗的條件
巨大的水晶洞
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天體生物學家Penny Boston博士和一位同事研究并在La Cueva de los Cristales的亞硒酸鹽柱中取樣,以尋找嵌入的微生物。像所有參觀山洞的游客一樣,他們必須穿著特殊的防護裝備,并采取預防措施,以避免其樣本被“外部”生命形式污染。
這個異常美麗的水晶洞穴擁有一個致命的環境,溫度永遠不會低于58攝氏度(136 F),濕度會徘徊在99%左右。即使身穿防護裝備,人類一次也只能承受大約十分鐘的危險狀況。結果,旅游業被禁止。只有科學家才能進入該洞穴,而礦工則充當向導。
亞硒酸鹽針需要在溫暖潮濕的環境中生存,科學家必須迅速移動才能對洞穴進行研究。為了防止污染,微生物學家在嚴格的條件下工作,鉆入色譜柱中以獲取可能存在于晶體內部的流體中存在的生命形式的樣品。
2017年初,研究人員報告稱在晶體內部發現了休眠微生物。它們可能至少在一萬年前就被困在了晶體中,可能早在五萬年前就被困在了晶體中。居住在洞穴中的某些細菌與地球上任何其他已知的生命形式都不匹配。
盡管當科學家發現微生物時它們就處于休眠狀態,但研究人員仍能夠在實驗室中對其進行修復,以獲取有關它們被困住時洞穴的狀況和狀況的更多信息。這些“臭蟲”被稱為“極端嗜熱菌”,因為它們可以存在并在非常極端的高溫,潮濕和化學條件下生存。
今天,隨著采礦作業的停止,抽水已停止。驅油目前已保存了晶體,但也將對環境不熟悉的新生物引入了室內。
晶體是如何形成的
墨西哥巨型水晶洞
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奈卡礦中發現的亞硒酸鹽晶體形成了數十萬年。礦山和洞穴位于一個巨大的巖漿室上方,該巖漿室延伸至地表以下幾英里。熔巖的地下“池”將熱量(偶爾有熔巖流)向上傳播到地表。上覆的巖石層富含硫和火山沉積物中常見的其他礦物。該地區的地下水也富含這些礦物質以及硫離子(硫化物離子)。
隨著時間的流逝,地下水和淡水(例如來自雨水)逐漸開始混合。淡水中的氧氣終進入地下水,并開始形成硫酸鹽。礦物石膏是硫酸鹽家族的一部分,逐漸結晶成亞硒酸鹽柱,在潮濕,炎熱,潮濕的環境中緩慢生長。地質學家估計,Cueva de los Cristales的柱子可能要花上一百萬年才能達到目前的幾米長。
相似的外星環境
歐羅巴和海洋
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歐羅巴的冰殼下可能有一個隱藏的海洋。盡管像Naica洞穴一樣,地下環境可能是“極端”的,但它也可能蘊藏著生命。La Cueva de los Cristales是一個很好的例子,有人將其稱為地球上的“外來環境”。科學家知道,太陽系中其他地方的溫度,化學物質和濕度極度不利于生活。然而,正如“水晶洞”所表明的那樣,微生物可以在極端條件下生存,例如在沙漠地區或水下深處,甚至被巖石和礦物包裹著。
如果這些所謂的“極端微生物”可以在具有挑戰性的條件下在我們的星球上形成并繁衍,那么很有可能微生物可以在類似條件下存在于其他世界上。這些可能包括火星或歐羅巴,甚至可能是金星或木星云非常陌生的環境。
盡管重新開采的洞穴現在已無法研究,但如果再次將其抽出,將來的勘探也不是不可能的。但是,未來的科學家將面臨一套略有不同的生命形式。這些將是人類進入洞穴探索其原始環境時所帶來的。
水晶之穴要點
La Cueva de los Cristales包含有史以來大的亞硒酸鹽晶體柱。它與墨西哥奇瓦瓦州的一個礦山相鄰。熱量,水和礦物質的結合幫助這些色譜柱的生長。生物學家發現,古老的休眠生物嵌入晶體中,這與地球上沒有其他已知生命相似。