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2023-08-03 14:55

我们在赌宇宙中唯一的好海洋

佛罗里达南部海岸外的海洋正在经历一个漫长而炎热的夏天。数周以来,地表温度在华氏90度左右徘徊,上周降至华氏80度。世界第三大珊瑚礁正在死亡,科学家们正在捕捞珊瑚样本,并将它们带到凉爽安全的实验室水箱中。上个月,沿着海岸线的一个地方达到了三位数的温度,这是你在热水浴缸里所期望的温度。一些佛罗里达沿海居民没有像往常一样去海里游泳,因为海水似乎不再有吸引力了。

海洋热浪——表面海水持续异常高温的时期——在世界其他地区也出现了。根据美国国家海洋和大气管理局的数据,目前地球上约44%的海洋表面温度正在经历极端高温。一些变暖是可以预料的,因为2023年是厄尔尼诺Niño年。但是,“由于气候变化,所有这些海洋热浪都变暖了,”美国国家海洋和大气管理局物理科学实验室的研究科学家狄龙·阿玛亚告诉我。6月已经是世界海洋破纪录的一个月了,然后7月又来了,打破了纪录。根据阿马亚和他的同事在美国国家海洋和大气管理局运行的实验预测系统,到9月,世界上一半的海洋可能会遭受热浪的折磨。

地球是一个海洋星球,一个水的世界。即使使用最好的望远镜,我们也还没有在宇宙中观察到类似的现象,因此我们无法确切地知道,宇宙自然的力量产生这样的现象有多罕见,也就有多困难。然而,我们却在这里,冒着我们自己的危险,让它的海洋沸腾,改变了定义地球的生态系统的基本构成。近几十年来,我们的海洋吸收了温室气体排放产生的大部分多余热量,作为一个缓冲器,保护我们免受气候变化的最严重影响。今年夏天,人类在陆地上可能会感到闷热,但我们星球的未来——因此也是我们的未来——与海洋紧密相连。

多年来,天文学家一直在寻找太阳系外可能存在海洋的世界,希望它们也能存在生命。在他们发现的5000多颗行星中,只有少数位于宜居带——与恒星的距离合适,有利于液态水的流动。科学家们还没有证实任何地球大小的岩石行星也是湿润的。部分问题在于,以目前研究人员可用的技术很难探测到海洋。我们的星球可能有滚滚的海洋,但“如果我们把地球作为一颗来自不同系统的系外行星来观察,我们就无法测量到地球上有水,”蒙特利尔大学(University of Montreal)的天文学家查尔斯·卡迪厄(Charles Cadieux)告诉我。

其他海洋也存在于我们的太阳系中,但隐藏在冰冷的卫星表面之下,它们的确切成分我们不得而知。德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的研究科学家克里斯塔·索德伦德(Krista Soderlund)研究木卫二(Europa),木卫二是木星的一颗卫星,它的地下海洋含盐,可能孕育微生物;她每天都在惊叹另一个海洋世界,同时也在担心自己生活的这个世界。“我真的没有办法调和这一点,”索德伦德告诉我。“你现在可以看到短暂而迅速的变化,然后我期待这将如何影响我的孩子。还能糟到什么程度?”

明年,美国宇航局计划启动索德伦德正在研究的任务:一艘将于2030年抵达木卫二的航天器。这艘船将携带一块铭牌,上面刻着美国桂冠诗人写的一首诗,其中部分内容是:“哦,第二个月亮,我们也是由水,由浩瀚而诱人的海洋构成的。”这种联系的想法,在一个陌生的世界里的一种亲密感,是可爱的。换一种说法,它听起来几乎像一首挽歌。我们是由浩瀚的海洋构成的。但是,当这些海洋过热,溶解了海洋生物的外壳和骨骼,导致有毒藻类大量繁殖时,它们更多地是乞求而不是招手。

我们的星球并非一开始就有海洋。它们是后来出现的,在地球从形成的熔融年代冷却下来之后。地球是如何获得水的仍是一个悬而未决的问题;一些研究人员认为,它是在几十亿年前撞击地球的小行星中到达的,而另一些研究人员则认为,自从它最初在早期太阳系周围呼啸而过的山脉大小的岩石中形成以来,它就被锁在了地球内部。今年9月,美国国家航空航天局(NASA)的一艘宇宙飞船将从一颗自那个宇宙时期以来一直保持不变的小行星上带回样本,这些岩石碎片可能会揭示有关我们存在的重要信息。科学家们希望找到有关地球海洋形成的力量的线索,并使海洋富含最终孕育生命的化合物。

面对气候变化,发现的兴奋带着忧郁;随着我们对海洋星球的形成了解的越来越多,我们正在使它的水域受到高温的影响,整个地球都面临着这样的后果。炎热的海洋正在融化冰盖,加剧飓风,并摧毁渔业。“地球的生命经历了很多变化,”NASA地球科学部主任凯伦·圣·杰曼(Karen St. Germain)告诉我。“但我们现在正在以一种前所未有的方式推动它。”

天文学家把恒星周围的可居住区域称为“适居带”。那里的环境既不太热也不太冷,正好可以让水沾到外星海岸。地球正好位于太阳的宜居带,至少在接下来的几十亿年里,地球还会享受它的舒适,直到太阳变得足够热,真正把地球上的海洋煮沸。但在此之前,地球可能会变得不适合居住:洪水、干旱、野火、炎热的天气,触摸沥青会严重灼伤你的皮肤,热水浴缸的海洋会搅动珊瑚和人类。

上周,联合国秘书长表示:“全球变暖的时代已经结束;全球沸腾的时代已经到来。”气候科学家警告说,全球沸腾不是一个科学术语,我们目前的极端天气是多年前就预测到的。他们说,这就是全球变暖,而且非常剧烈。尽管如此,煮沸可以帮助强调水里发生的事情的内在紧迫性。因为一天比一天更难以环顾四周,感觉这里的一切都很好。