به گزارش اطلاعات آنلاین به نقل از Science Advances، صدها متر زیر یک صفحه یخی شناور در قطب جنوب، یک ربات نارنجی روشن در حال سفر در مکانی بود که کشتیها، ماهوارهها و GPS نمیتوانستند به آن دسترسی پیدا کنند. این زیردریایی خودکار هفت متری که نامش «ران» (Ran) است، مسیرهای از پیش برنامهریزی شده را در زیر صفحه یخی داتسون بدون تماس مداوم با کشتی تحقیقاتی بالای آن دنبال کرد. به محض ورود به حفره یخی، تیم تحقیقاتی فقط میتوانست منتظر بازگشت آن باشد.
در طول عملیات میدانی ۲۰۲۲، ران ۲۷ روز را صرف بررسی حفره زیر داتسون در غرب قطب جنوب کرد. در مجموع بیش از ۱۰۰۰ کیلومتر سفر کرد و به ۱۷ کیلومتر زیر قفسه یخی رسید و از سونار رو به بالا استفاده کرد و در عین حال جریانها، دما و شوری را نیز اندازهگیری کرد. برخی از ماموریتهای آن بیش از ۲۴ ساعت زیر یخی با ضخامت تقریبی ۲۰۰ تا ۵۰۰ متر طول کشید.
«آنا والین»، استاد اقیانوسشناسی در دانشگاه گوتنبرگ، این کار را در کنار محققانی از همکاری بینالمللی یخچالهای طبیعی توایتس و موسسات همکار رهبری کرد. هدف آنها مشاهده مستقیم زیر یخ، به جای تکیه بر سرنخهای سطحی بود. در ژانویه ۲۰۲۴، تیم برای تکرار بررسیها بازگشت، اما ران تنها یک شیرجه را انجام داد قبل از اینکه دوباره به سطح زمین بازگردد.
منظرهای یخی را که از دید ماهوارهها پنهان بود
دادههای ۲۰۲۲ جزئیاتی را آشکار کرد که سطح نمیتوانست نشان دهد. سونار چند پرتوی ران، شش نقشه با وضوح بالا تهیه کرد که حدود ۱۴۰ کیلومتر مربع از پایه یخ را پوشش میداد و تراسها، کانالها، شکستگیها، مناطق فرسایش یافته صاف و سازندهای قبلاً ناشناخته را آشکار میکرد.
در مناطق شرقی و مرکزی، پایه یخ شامل تراسهای مسطحی با عرض حدود ۲۰۰ تا ۲۰۰۰ متر بود که با سطوح شیبدار تقریباً ۰.۵ تا ۵ متر ارتفاع هممرز بودند. برخی از تراسها چندین سطح تشکیل داده بودند و گروههایی با برجستگی ۵ تا ۴۰ متر داشتند. محققان این الگوها را به ذوب آهستهتر، همرفت و نفوذ گاه به گاه آب گرمتر مرتبط دانستند.
منطقه غربی بسیار متفاوت به نظر میرسید. سطح زیرین آن صافتر و فرسایش بیشتری داشت و تیم، خوشههایی از شکافهای قطرهای شکل را ثبت کرد که از سطح قابل مشاهده نبودند. در میان واضحترین نمونهها، این مطالعه میانگین عرض ۶۸ متر را اندازهگیری کرد که عرض هر کدام از ۲۰ تا ۱۷۰ متر متغیر بود.
آب سریع، یخ غربی را از زیر تراشید
اندازهگیریهای زیر داتسون، جریانهای آهستهای با سرعت حدود ۰.۰۱ تا ۰.۰۴ متر بر ثانیه را در مناطق مرکزی و شرقی نشان داد. با این حال، در غرب، یک جریان خروجی غنی از آب مذاب به سرعتهایی تا ۰.۲۵ متر بر ثانیه رسید. این جریان سریعتر با منطقهای مطابقت داشت که در آن نرخ ذوب پایه مشاهده شده به حدود ۱۵ متر در سال میرسید.
تیم واهلین دریافت که تلاطم ناشی از برش و مخلوطهای گرم آب عمیق دایرهای قطبی اصلاحشده با ذوب سریع مشاهده شده در جریان خروجی غربی سازگار است. ویژگیهای قطرهای فقط در این منطقه با سرعت بالا ظاهر شدند. محققان اظهار داشتند که اصطکاک و چرخش زمین ممکن است جریان را در یک لایه مرزی به ضخامت ۵ تا ۱۵ متر تغییر دهد و به ایجاد اشکال نامتقارن کمک کند.
قطرات اشکی تنها علائم حک شده در فلات قاره نبودند. ران همچنین شکستگیهای تمام ضخامت را نقشهبرداری کرد که برخی از آنها گسترش و فرسایش در پایههای خود را نشان میدادند. سوابق ماهوارهای شرح داده شده در این تحقیق نشان داد که قدیمیترین شکستگیها در یک منطقه بررسی شده در دهه ۱۹۹۰ در سطح قابل مشاهده بودند؛ در حالی که شکستگیهای جوانتر هنگام نقشهبرداری تنها حدود دو تا پنج سال قدمت داشتند.
یک ربات دوم پیچیدگی بیشتری را در همان حفره یافت.
یک مطالعه جداگانه که در سال ۲۰۲۵ در مجله علوم اقیانوس منتشر شد، نمای دیگری از آب زیر داتسون ارائه داد. مارن الیزابت ریشتر از دانشگاه ایست آنجلیا و همکارانش از یک وسیله نقلیه AutoSub Long Range برای جمعآوری بیش از ۱۰۰ کیلومتر از دادههای مسیر غواصی در بستر دریا، از جمله اندازهگیری سرعت جریان و اختلاط آشفته، استفاده کردند. نتایج آنها تغییرات شدید در اختلاط در سراسر حفره را به جای یک الگوی یکنواخت نشان داد.
آن مطالعه، داتسون را در تاریخ گستردهتر ذوب یخ در غرب قطب جنوب قرار داد. نویسندگان با استناد به تحلیل موازنه جرم در سال ۲۰۱۹ به رهبری اریک ریگنات از دانشگاه کالیفرنیا، ایروین، گزارش دادند که داتسون حدود ۰.۶ میلیمتر در افزایش میانگین جهانی سطح دریا بین سالهای ۱۹۷۹ تا ۲۰۱۷ نقش داشته است. آنها همچنین خاطرنشان کردند که آبهای عمیق گرم میتوانند وارد حفره شده و به خطوط زمینی عمیق برسند.
ران قبل از اینکه تیم بتواند نقشه را تکرار کند، ناپدید شد.
فرصت مقایسه مستقیم ویژگیهای نقشهبرداری شده با یک بررسی بعدی در فوریه ۲۰۲۴ به پایان رسید. در طول آخرین ماموریت برنامهریزی شده ران، این وسیله نقلیه نتوانست به نقطه ملاقات خود در زیر داتسون بازگردد. جستجوها با استفاده از ابزارهای صوتی، هلیکوپتر و پهپادها هیچ اثری از آن پیدا نکردند و اعتقاد بر این است که زیردریایی در اعماق قفسه یخی باقی مانده است.
این از دست رفتن، بررسی سال ۲۰۲۲ ران را به دقیقترین رکورد ران از این منطقه پنهان تبدیل کرد. این مطالعه نشان داد که همرفت، تلاطم، نفوذ آب گرم، شکستگیها و جریان لایه مرزی، همگی میتوانند آثار فیزیکی متفاوتی را در یک قفسه یخی به جا بگذارند. شش منطقه نقشهبرداری شده تا ۱۷ کیلومتر در حفره قفسه یخی داتسون امتداد داشتند.