两款世界首创的着陆器能够承受地球表面 1200 倍的压力,这将有助于解答海洋中最深奥的谜团之一——暗氧从何而来?
苏格兰海洋科学协会 (SAMS) 的安德鲁·斯威特曼教授及其团队在 2024 年的一项发现引起了轰动。他们发现深海中的金属结核似乎能够产生氧气。这些结核含有珍贵的金属,或许能够解释水下数千米深处(阳光无法穿透)的动物分布情况,从而挑战目前科学界普遍认为氧气产生与阳光(例如通过光合作用)密切相关的认知。
但深海黑暗中究竟是如何产生氧气的,目前仍不清楚。日本财团资助了一项为期三年的研究项目,该项目汇集了斯威特曼教授、波士顿大学地球生物学家兼火星探测车资深专家杰弗里·马洛教授以及西北大学著名化学家弗朗茨·M·盖格教授,共同解答这个问题。
为了找到答案,由顶尖专家组成的日本财团暗氧研究计划(DORI)设计了两台高度专业化的着陆器,其外形类似于通常用于太空探索的设备。这两台着陆器分别以斯威特曼教授的女儿们的名字命名为艾丽莎和凯娅,它们将用于探究这些结核是否会自发地与盐水相互作用产生电能,是否存在某种生物化学过程在起作用,或者是否存在其他尚未知晓的因素在影响着它们。
日本财团的资助包括建造世界上首批着陆器。这些着陆器将于春季沉入太平洋中部的克拉里昂-克利珀顿断裂带(CCZ),预计将于今年晚些时候获得初步结果。联合国教科文组织政府间海洋学委员会已将该项目列为联合国海洋十年活动之一。
研究团队将把着陆器连同名为水涡协方差(AEC)着陆器的装置一起放入水下。AEC着陆器将测量该区域的氧气“通量”,以确定氧气产生的任何模式,以及是否存在其他环境因素的影响。Alisa和Kaia将采集水样,对结核进行精确测量,引入化学示踪剂,并探究是否存在与水氧化相关的质子——这是区分电解作用和其他潜在氧气生成机制的关键。
(从左至右)日本财团的宇野光幸、西北大学的弗朗茨·M·盖格教授、波士顿大学的杰弗里·马洛教授。图片来源:Weber Shandwick/日本财团