神秘的“霜丘”遍布西伯利亚，有时会爆裂形成巨大的陨石坑——现在，科学家们离发现是什么让这些奇怪的驼峰爆裂又近了一步。

霜丘是永久冻土的一部分，当液体在地表下积聚时，这些区域会膨胀。根据俄罗斯科学院西伯利亚分院(SBRAS)正在进行的研究，两种不同的“系统”会导致这种隆起:开放和封闭。在一个开放的系统中，水和天然气聚集在永久冻土下，四处移动，并通过裂缝泄漏到地表。但在一个封闭的系统中，水和气体被困在一个膨胀的口袋里，给永久冻土带来越来越大的压力。

这个开放系统类似于研究人员今年早些时候提出的一个想法。在1月12日发表在EarthArXiv数据库上的预印本评论中，科学家们认为，天然气在基岩和覆盖的永久冻土之间移动会导致从下面融化。这种融化在永久冻土中形成了一些小洞，液体可以在那里积聚，但这些小洞并没有完全与地下或地表的气体隔绝。随着越来越多的气体流入，这些冰穴会变大，导致更多的融化和压力上升，从而导致地面膨胀。

这些气体主要是产热甲烷，当有机物升温时，甲烷可能会作为副产品不断形成。挪威奥斯陆大学环境地球科学教授、这篇预印本评论的主要作者Helge Hellevang告诉Live Science:“我们称之为厨房(在那里)，因为它有点像烹饪，它会产生气体。”

在一个封闭的系统中，气体和水来自基岩深处。根据SBRAS的研究人员的说法，这些液体上升并在永久冻土中形成一个口袋，“四面被冰冻的岩石包围”，因此不会泄漏出去。

Hellevang说，尽管开放系统和封闭系统之间存在差异，但随着永久冻土的演变，没有什么可以阻止一个系统演变成另一个系统。他说，一个开放的系统甚至可能需要在形成陨石坑之前变得封闭。

科学家们仍然不确定气体是如何积聚形成霜丘的，但他们知道这些丘可以自发破裂，并在永久冻土上打开巨大的洞。亚马尔陨石坑，宽约65英尺(20米)，深165英尺(50米)，就是一个例子。2014年，一名直升机飞行员在距离俄罗斯北部亚马尔半岛Bovanenkovo气田26英里(42公里)处发现了这个陨石坑。从那以后，科学家们在亚马尔和邻近的吉丹半岛上又记录了7个这样的巨型陨石坑。

SBRAS的研究人员说，霜丘“爆炸”形成了陨石坑，但Hellevang不同意。爆炸需要引火源，比如高温或电，但“在零下很难点燃这种气体，”他说。“这更像是一次喷发，而不是爆炸。”

Hellevang说，开放系统可能会产生喷发所需的压力，但这需要非常低的气体流出系统。他说，封闭的系统更有可能引发火山爆发，因为它们会立即积聚更大的压力。

Hellevang说，随着气温上升和永久冻土融化，这两个系统爆发的风险都可能增加。他说:“气候变化从顶部开始融化，从而削弱了地表。”在某一时刻，永久冻土变得非常薄，无法承受来自下面气体袋的压力，这可能引发火山喷发。

突然的气体喷发对居住在亚马尔和吉丹半岛的人们以及天然气管道等基础设施构成了威胁。Hellevang说，另一个大问题是，“如果永久冻土是所有这些大量甲烷的盖子……那么这些陨石坑将来也可能成为更多甲烷泄漏的途径。”他说，这可能会引发更严重的变暖。

点击分享到