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沃斯托克湖 - 维基百科，自由的百科全书
沃斯托克湖的位置(紅圈處，by NASA)
沃斯托克湖的衛星照片，其上的冰層相當平坦(美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心)
沃斯托克湖（英語：Lake Vostok，俄語：восток，東方。又譯福斯多克湖、復斯圖湖、東方湖），是南極洲140個以上冰下湖、地下水體最大者，也是世界最大的冰下湖，它坐落在77° S 105° E，距南極海岸線1500公里之處，海拔高度3500公尺，沃斯托克湖接近俄羅斯沃斯托克站（即東方站）的下方，冰層表面之下4公里處。
沃斯托克湖位在南極洲的東部，長約為250公里，寬約為50公里（在最長的點上），大約和五大湖中安大略湖的大小相等。沃斯托克湖被一個山脊分成兩個主要的盆地構造，該山脊的深度約為200公尺。而兩個盆地中，北方的盆地約深400公尺，南方的盆地約深800公尺。因為被沃斯托克湖分為兩個盆地構造，所以科學家們認為，這兩個獨立生態系的化學、生物因子應該都不太相同。沃斯托克湖面積15,690平方公里。估計的湖水體積約為5400立方公里，且皆為未凍結的淡水。2005年5月，科學家在湖的中央發現了一座島嶼。
沃斯托克湖的平均水溫為−3℃。使水在其凝固點以下還能以液態存在的原因，目前認為是三種因素共同作用造成：
- 來自地心的熱力使湖底的溫度上升，進而使水維持液態
- 厚重冰層造成的巨大壓力使水的凝固點下降
- 厚實的冰層使湖水與南極地表寒冷的空氣隔離
沃斯托克湖是一個貧養的（缺少養分的）極端環境。湖水為氧氣的過飽和溶液，濃度約為一般淡水湖泊的50倍。造成這個現象的原因極有可能是沃斯托克湖上方的沉重冰冠造成的壓力。氧氣及其他氣體不只溶解在水中，還形成晶籠（clathrate）。晶籠是指溶於水中的氣體分子，在水結冰時，被二十幾個水分子所圍成之正十二面體關起來的晶體結構。晶籠結構的外表看起來就像是冰塊一般。這種晶籠只在高壓環境，例如沃斯托克湖或深海形成，在一般壓力下是不穩定的。因為這樣，當水從沃斯托克湖被釋放出來時，可能會像搖過的汽水一樣噴出。
地球上沒有任何地方有濃度如此之高的氧氣。任何在此生活的生物必須要有應付高氧氣濃度的能力。牠們必須演化出特殊的構造，像是特殊的酵素，確保牠們不被高濃度氧氣影響。
沃斯托克湖的環境與木星的其中一個衛星，木衛二非常相似。假若能在沃斯托克湖中發現生物的存在，或許能夠為「木衛二冰層下的海洋中是否存在生命」的爭論提供有力的證據。
1960年，俄國地理學家安德里·卡皮查飛越沃斯托克地區上空，發現冰原上有一個巨大的平坦地區。他認為冰川下有一個湖。但這個看法在當時沒有引起人們的重視。
在1996年，俄羅斯和英國的科學家藉由許多資料的分析，發現了這個湖的存在。這些資料包括了透冰雷達、雷射高度計及重力測量儀。科學家已證實，沃斯托克湖擁有大量的液態水，儘管這些水被封存在厚實的冰冠之下。因此沃斯托克湖有可能是地球上水量變動最小的湖泊。它所擁有的水非常古老，大約在一百萬年前形成。
在沃斯托克研究站的研究者們，在1998年挖出了世界上最長的冰核（即冰的核心，其中的氣泡能夠紀錄過去此地區的大氣組成）。俄國及美國的研究團隊鑽入3623公尺深。檢驗發現，冰核最底部約有420,000年的歷史。這表示沃斯托克湖至少五十萬年前就已經被封在冰層之下了。為避免可能的污染，鑽探作業在距離湖120公尺處停止，且鑽探的孔也被封住。
在這個冰核中，尤其是核心底部凍結的湖水，找到了微生物活動的證據。這使科學家認為沃斯托克湖這類的環境仍能有生命存在。沃斯托克湖是個非常獨特的棲息地，棲息在此的可能包括古菌及五十萬年前演化出的微生物。
在2005年，一個由德國、日本及俄羅斯科學家組成的研究小組發現，沃斯托克湖有潮汐現象。隨著太陽及月亮相對位置的改變，湖水表面有1-2公分的升降。這些研究者推測，湖水表面的運動就像幫浦一樣，使整個湖泊的水循環運動。倘若湖中有微生物存在，這對牠們的生存有相當大的幫助，因為湖中的物質可藉由這種運動循環。
2006年1月，由美國哥倫比亞大學科學家羅賓·貝爾領導的研究小組，利用最新的衛星影像、測高與透冰雷達資料，首次估算出它們的大小及深度，結果發表在2月份的《地球物理研究通訊》（Geophysical Research Letters）上。這兩個湖被命名為90°E湖及蘇維埃湖（Lake Sovetskaya）。這兩個湖被埋在約4000公尺厚的冰層下，90°E湖面積約為2000平方公里，面積略等於台北縣；蘇維埃湖略小、約1600平方公里。
科學家認為，南極的各個地下水體可能由活水河流網連接在一起。冰河學家鄧肯·溫納姆（Duncan Wingham，來自倫敦大學學院）及馬丁·斯格特（Martin Siegert，來自布里斯託大學）在2006年的《自然》上發表了一篇文章說明了這個理論。他們代表倫敦大學自然環境研究委員會極地觀測與模擬中心進行這項觀測。他們使用歐洲太空總署的ERS-2衛星，以雷達對南極東部進行觀察，結果發現一些相隔數百公里的場所，其表面高度變化是相同的，這使他們相信該處有水的運動存在。科學家相信在各河流間經常會發生水的流動，相當於泰晤士河的規模。在絕大多數時間這個流量非常小，但因為冰層厚度的變化進而使湖泊的壓力改變。當一個湖泊的壓力過大時便會發生洪水，迫使一個湖泊的湖水沿著河道流向另一個湖泊。
第25屆《南極條約》協商國會議上，決定停止在南極洲的沃斯托克湖進行冰下鑽探，因為那裡有可能存在著地球其它地區已經絕跡的幾百萬前的微生物，而鑽探可能帶來新的微生物從而給原有的生物帶來滅頂之災。
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鑽探20年 南極冰下2千萬年老冰湖將揭秘
南極洲冰蓋下2,000萬年古老冰湖沃斯托克（「Vostok」）湖（NASA）
【大紀元2012年02月03日訊】（大紀元記者沙莉編譯報導）沃斯托克（「Vostok」）湖位於南極洲最冷的地方，俄語名字含義是「東方湖」。從冰封的南極洲大陸上雖然看不到湖泊，但自上個世紀以來科學家使用各種探測技術，在南極冰蓋發現了200多個冰下湖泊，沃斯托克湖是其中已發現的最大湖泊。沃斯托克湖位於4,000多米厚的冰層下，是淡水湖，與世隔絕已經2,000萬年。歷經約20年的鑽探後，科學家將第一次與沃斯托克湖有直接接觸。它被看作是太陽系其它星球冰封海洋的一個樣品，可能擁有一些從未發現過的生命形式。
按體積計算，沃斯托克湖只是世界上第三大湖泊，但它的淡水儲藏量卻是世界第一。沃斯托克湖上的冰層相當平坦，因此在太空中可見。由於上層冰面的高壓，沃斯托克湖含有高濃度的氧氣和氮氣。地核發出的熱量使湖水保持液態。
科學家們對在沃斯托克湖可能發現的生命形式極其期待，但非常擔心鑽井液和細菌會污染湖水。同時擔心如果冰蓋被鑽裂，湖水的高壓氣體將會像搖過的汽水瓶中的汽水一樣噴湧而出，摧毀大部份冰下生態系統。
《華盛頓郵報》報導說，長期以來一直參與南極研究包括沃斯托克湖冰芯研究的蒙大拿州立大學的研究人員普里斯庫（John Priscu）說：「鑽入這個巨大的湖泊，這是科學與探索的偉大時刻，我們直到20世紀90年代才知道這個湖的存在。」「如果順利的話，將翻開我們瞭解地球和太陽系內外行星的新篇章，如果不順利，將為探索南極冰下湖蒙上陰影。」
南極洲冰蓋下2,000萬年古老冰湖沃斯托克（「Vostok」）湖（Credit: Nicolle Rager-Fuller, NSF）
為了防止氣體突然溢出，俄羅斯考察隊不會將鑽頭深入湖中，而只是在湖的表面上採樣。普里斯庫說，俄羅斯科學家上週給他發電子郵件說，他們已經在高於預期水線40英尺處停止鑽進，以測量下面的壓力水平。
如果俄羅斯按計劃在下週鑽進湖面，氣候也將是50年研究期間最惡劣的。地面溫度將下降到零下100度，很可能在幾週內達到極端的寒冷，或是迫使俄羅斯科學家做出最後鑽進，或是被迫等待12月份開始的下一個南極鑽探季節。
俄羅斯考察隊負責人瓦列裡．盧金去年對路透社說，他們的工作就像「探索一個完全陌生的星球。我們不知道我們會發現甚麼」。
近年來，研究人員已經發現，在南極洲的冰裡有微生物生存，包括向沃斯托克湖鑽入的鑽孔處的冰。這一發現改變了人們對冰雪覆蓋的南極大陸的看法，也促使研究人員認為，幾乎肯定會在沃斯托克湖和其他冰下湖泊中發現生命形式。
沃斯托克湖水域樣本發現的細菌顯微圖像（Credit: David M. Karl et al, University of Hawaii ）
如果在沃斯托克湖發現微生物，將對尋找地球以外生命具有特別重要的意義。因為木星的衛星木衛二和土星的衛星土衛二擁有厚冰殼。科學家認為，它們之下有可能存在大量液態水，就像沃斯托克湖一樣，並且水由太陽之外的熱源加熱。
俄羅斯考察隊使用煤油、氟利昂和其他化學品使鑽洞在漫長的冬季保持打通，由於可能引發的風險而遭到人們批評。南極和南大洋聯合會等組織反對俄羅斯的鑽探方法。其他一些團體呼籲禁止對南極冰蓋下進行科學考察，應使該地區能夠保持原始狀態。
哥倫比亞大學研究人員羅賓．貝爾說，更多的瞭解南極洲冰下世界對瞭解氣候變化以及它對地球的影響是必不可少的。由於南極大陸有如此豐富的淡水冰，它的重大變化將對海平面上升有重大影響。
（責任編輯：畢儒宗）
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木衛二（歐羅巴）
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