Trung Quốc đã khoan xuyên qua 3.413 mét băng Nam Cực, mở ra lối vào một thế giới vĩnh cửu

Khám phá Nam Cực mới đây của Trung Quốc có thể viết lại những gì chúng ta biết về sự sống dưới băng đá.

Đầu tháng 2 vừa qua, một cột nước gần sôi hẹp đã đốt cháy hơn 3 km băng ở Nam Cực, tạo ra một đường hầm thẳng xuống một hồ nước bị cô lập khỏi bề mặt trong hàng triệu năm. Khi mũi khoan đạt đến mục tiêu, đội thám hiểm Nam Cực lần thứ 42 của Trung Quốc đã xuyên thủng 3.413 mét băng, phá vỡ kỷ lục thế giới trước đó về khoan băng bằng nước nóng gần 900 mét.

Theo báo cáo của China Daily, Bộ Tài nguyên Thiên nhiên Trung Quốc đã công bố thành tựu này vào ngày 21/4 vừa rồi. Độ sâu đạt được đã vượt qua kỷ lục cũ là 2.540 mét và giờ đây cho phép các nhà nghiên cứu Trung Quốc khoan vào hơn 90% diện tích băng ở Nam Cực và toàn bộ băng ở Bắc Cực.

Nhóm nghiên cứu đã triển khai mũi khoan phía trên Hồ băng ngầm Kỳ Lân, một trong những hồ ngầm lớn nhất được phát hiện ở Nam Cực. Trung Quốc chính thức đặt tên cho hồ vào năm 2022. Hồ nằm ở Vùng đất Công chúa Elizabeth, cách Trạm Taishan của Trung Quốc khoảng 120 km, sâu trong nội địa Đông Nam Cực.

Làm tan chảy sông băng chỉ với nước

Phương pháp này đơn giản hơn vẻ ngoài của nó. Một thiết bị đặt trên mặt đất sẽ làm nóng nước và bơm nước ở áp suất cao xuống một ống dài. Nước nóng làm tan băng khi tiếp xúc, và ống sẽ từ từ hạ xuống khi giếng khoan sâu hơn. Không cần mũi mài. Không cần cắt cơ học. Kết quả là một giếng khoan rộng, sạch sẽ và mở nhanh chóng.

Ưu điểm của phương pháp khoan bằng nước nóng so với khoan cơ khí truyền thống là rất đáng kể. Khoan bằng nước nóng gây ra ít xáo trộn hơn nhiều đối với lớp băng xung quanh. Nó tạo ra một kênh khoan không bị ô nhiễm, một yêu cầu không thể thiếu khi mục tiêu là một hồ nước ngầm bị cô lập hàng thiên niên kỷ. Máy khoan cơ khí có nguy cơ mang theo vi sinh vật trên bề mặt, nhiên liệu hoặc dung dịch khoan vào môi trường nguyên sơ. Một hệ thống nước nóng được quản lý đúng cách sẽ giảm đáng kể nguy cơ đó. Những đặc điểm này giải thích tại sao kỹ thuật này đã trở thành lựa chọn hàng đầu trên toàn thế giới để tiếp cận các hồ nước ngầm, đáy thềm băng và các bề mặt đá gốc.

Đối với đội ngũ Trung Quốc, đây là một cuộc thử nghiệm toàn diện trong điều kiện vùng cực thực tế. Theo tờ Global Times, các kỹ sư đã phải tích hợp nhiều thiết bị được chế tạo đặc biệt cho điều kiện cực lạnh. Họ đã giải quyết những vấn đề mà chưa có cuộc thám hiểm trong nước nào trước đây từng giải quyết: giữ cho hệ thống ổn định ở nhiệt độ thấp, ngăn ngừa ô nhiễm bề mặt xâm nhập vào lỗ khoan và điều khiển chính xác các ống dẫn dài và tời khi mũi khoan xuyên qua hàng nghìn mét băng.

Cuộc thử nghiệm đã chứng minh rằng thiết bị hoạt động hiệu quả và ổn định trong môi trường được thiết kế. Thông báo cũng nhấn mạnh trọng tâm của nhiệm vụ là "khám phá xanh" và công nghệ có trách nhiệm với môi trường.

Những hồ nước bí ẩn bị bao phủ bởi băng

Các hồ dưới băng rất biệt lập đến nỗi nước trong đó hoạt động như những "viên nang thời gian" tự nhiên. Bị cô lập khỏi ánh sáng mặt trời và bầu khí quyển, bất kỳ vi sinh vật nào sống bên trong đều đã thích nghi với áp suất cực lớn và bóng tối gần như hoàn toàn. Thành phần hóa học của chúng ghi lại các điều kiện khí hậu cổ xưa. Lớp trầm tích của chúng chứa đựng những câu chuyện địa chất mà các lớp đá trên bề mặt không thể kể lại.

Những môi trường này cũng đóng vai trò như những mô hình tương tự hành tinh. Các nhà khoa học nghiên cứu các mặt trăng băng giá như Europa và Enceladus, nơi người ta cho rằng có những đại dương lỏng tồn tại bên dưới lớp vỏ đóng băng, tìm kiếm manh mối từ các hồ nước ngầm ở Nam Cực về cách sự sống có thể tồn tại trong điều kiện tương tự ở những nơi khác trong hệ mặt trời.

Khoan bằng nước nóng cung cấp cho các nhà nghiên cứu một con đường trực tiếp đến thế giới đó. Một giếng khoan sạch cho phép hạ các thiết bị xuống hồ, thu thập mẫu nước và lấy lõi trầm tích từ đáy hồ mà không gây ô nhiễm làm hỏng giá trị khoa học của vật liệu. Cuộc thử nghiệm tập trung vào việc chứng minh rằng tuyến đường tiếp cận này có thể được thiết lập.

Bước tiếp theo hợp lý sẽ là đưa thiết bị lấy mẫu qua lỗ khoan đó để thu thập các số liệu đo trực tiếp đầu tiên và các mẫu sinh học từ Hồ băng ngầm Kỳ Lân.

Một chân trời mới trên lục địa băng giá

Chuyến thám hiểm Nam Cực lần thứ 42 của Trung Quốc đã có những bước tiến đáng kể trên nhiều mặt trận trong mùa này. Vào tháng 1, nhóm nghiên cứu đã bắt đầu các hoạt động chính thức tại Trạm Quan sát Khí quyển và Đại dương Mũ băng Zhongshan-Taishan, một cơ sở nội địa mới trên Cao nguyên Đông Nam Cực được xây dựng để theo dõi khí hậu và môi trường một cách bền vững.

Kết quả khoan này bổ sung thêm một khía cạnh nghiên cứu dưới lòng đất vào sự hiện diện ngày càng mở rộng của ngành nghiên cứu. Bằng cách hoạt động thành công trên lớp băng dày hơn 3.000 mét, nhóm nghiên cứu đã chứng minh hệ thống khoan nước nóng có thể xử lý những mục tiêu khó khăn nhất trên lục địa. Hồ băng ngầm Kỳ Lân hiện đã có một tuyến đường tiếp cận được xác thực mà các sứ mệnh trong tương lai có thể sử dụng để trực tiếp thăm dò độ sâu của nó.

Cuộc thử nghiệm này đánh dấu một bước tiến kỹ thuật quan trọng. Với thử nghiệm này, Trung Quốc gia nhập nhóm nhỏ các quốc gia đã chứng minh khả năng khoan sâu vào băng ở các vùng cực. Khi đoàn lấy mẫu trở về qua lỗ khoan đó, việc nghiên cứu một trong những môi trường biệt lập nhất của Nam Cực sẽ bước vào một giai đoạn mới.

Nguồn: Daily Galaxy