暗氧的發(fā)現(xiàn)顛覆了氧氣生產依賴陽光的傳統(tǒng)認知。

研究人員近日公布了兩款全球首創(chuàng)的深海著陸器，將用于探究暗氧的成因——這種氧氣在海洋表面以下數(shù)千英尺的完全黑暗環(huán)境中生成。據(jù)報道，這兩臺著陸器能承受地球表面1200倍的壓力。它們的外形類似空間探索設備，旨在幫助揭開海洋最保守的秘密之一——暗氧的起源。

暗氧現(xiàn)象最早于2013年由蘇格蘭海洋科學協(xié)會成員、安德魯·斯威特曼教授在太平洋克拉里昂-克利珀頓斷裂帶約13000英尺深的海床發(fā)現(xiàn)。2024年7月，斯威特曼的發(fā)現(xiàn)得到證實并發(fā)表后，這一現(xiàn)象重回聚光燈下。《自然·地球科學》刊載的研究表明，多金屬結核就像天然電池，能將海水分解為氧氣和氫氣。

這項由日本財團主導的新研究項目再次邀請斯威特曼加入。他將與波士頓大學地質學家、火星探測器資深研究員杰弗里·馬洛，以及西北大學首席化學家弗朗茨·蓋格組成研究團隊。這項為期三年的計劃將調查氧氣如何在完全黑暗環(huán)境中形成。研究團隊指出，多金屬結核（又稱錳結核）含有鎳、鈷、錳等備受追捧的金屬。

這些發(fā)現(xiàn)或有助于解釋動物生命如何分布在波濤之下數(shù)千英尺深處。"我們對地球的運作機制仍知之甚少——這類重大問題通常只在外星探索中被提出，而非針對我們自己的星球。"馬洛表示。

為揭開謎底，日本財團暗氧研究計劃設計出兩臺高度專業(yè)化的著陸器，其外觀酷似空間探索設備。這兩臺以斯威特曼女兒命名的"艾麗莎"與"卡婭"著陸器，將探測結核是否自發(fā)與鹽、水作用產生電流，并研究這種現(xiàn)象是由生化過程驅動，還是存在其他未知因素。

研究團隊計劃今年晚些時候在太平洋中部克拉里昂-克利珀頓斷裂帶部署這兩臺著陸器，同時搭配部署一臺水生渦流協(xié)方差著陸器，通過測量該區(qū)域氧氣"通量"來識別氧氣生成模式。

兩臺著陸器將采集水樣、測量結核周圍電活動并投放化學示蹤劑，同時尋找可能解釋黑暗環(huán)境中氧氣生成的電化學或生物過程跡象。斯威特曼強調："這是英國唯一能抵達海洋最深處的研究設備，是一項真正具有全球意義的研究倡議。"

聯(lián)合國教科文組織政府間海洋學委員會已將此項目列為聯(lián)合國海洋十年活動予以支持。馬洛表示："鑒于微生物在進化過程中發(fā)展的驚人能力，我們迫切想了解它們在多金屬結核內部的具體活動。"

蓋格指出，團隊在實驗室使用回收結核的受控實驗中已檢測到顯著電壓，但尚不清楚在深海極端高壓環(huán)境下電勢如何形成以及氧氣如何產生。斯威特曼總結道："目前已發(fā)現(xiàn)海洋中多個可能存在暗氧的區(qū)域，這項研究無論結果如何，都可能幫助我們解答關于地球生命的重大謎題，這令人無比振奮。"

研究團隊近日在倫敦舉行的會議上首次展示了這兩臺世界首創(chuàng)的深海著陸器，同時展出了用于探測暗氧現(xiàn)象的特制技術設備。

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