Sa mạc Atacama của Chile, sa mạc không cực khô nhất trên Trái đất, trải dài trên một dải đất dài khoảng 600 dặm (1.000 km) nằm giữa dãy núi Cordillera de la Costa ven biển và dãy núi Andes. Khu vực này tự hào có sự hình thành địa chất tuyệt đẹp và đã cung cấp cho các nhà khoa học nhiều cơ hội nghiên cứu.
Cũ, nóng và khô
Atacama là sa mạc lâu đời nhất trên Trái đất và đã trải qua điều kiện bán hoang dã trong khoảng 150 triệu năm qua, theo một bài báo trên tạp chí Nature số tháng 11 năm 2018. Các nhà khoa học ước tính rằng lõi bên trong của sa mạc đã bị hyperarid trong khoảng 15 triệu năm, nhờ vào sự kết hợp của các điều kiện địa chất và khí quyển độc đáo trong khu vực. Đây hoàn toàn khô bên trong-sa mạc khu vực nhịp khoảng 50.000 dặm vuông (130.000 km vuông), theo nhà khoa học đất Ronald Amundson thuộc Đại học California, Berkeley.
Atacama nằm trong bóng tối của dãy núi Andes phủ đầy tuyết, ngăn chặn lượng mưa từ phía đông. Về phía tây, dòng nước lạnh từ sâu trong Thái Bình Dương thúc đẩy điều kiện khí quyển cản trở sự bốc hơi của nước biển và ngăn chặn sự hình thành của mây và mưa.
Ở các sa mạc khác trên thế giới, như Sahara, thủy ngân có thể bay cao hơn 130 độ F (50 độ C). Nhưng nhiệt độ ở Atacama tương đối ôn hòa trong suốt cả năm. Nhiệt độ trung bình trong sa mạc là khoảng 63 độ F (18 độ C).
Một sự tương tự cho các thế giới khác
Vùng ngoại ô của Atacama là nơi sinh sống của các cộng đồng sinh vật thích nghi phát triển mạnh trong điều kiện khắc nghiệt. Tuy nhiên, lõi hyperarid của sa mạc phần lớn không có sự sống của thực vật và động vật, tiết kiệm cho một số chủng vi sinh vật. Các nhà khoa học hy vọng rằng việc nghiên cứu các điều kiện khô, bụi của Atacama sẽ tiết lộ bí mật về chìa khóa sự sống ở các khu vực khác của vũ trụ, như Sao Hỏa.
"Đây không phải là sinh học khiến các nhà khoa học háo hức nghiên cứu ở sa mạc Atacama - đó là thiếu sinh học", Henry Sun, nhà sinh vật học tại Viện nghiên cứu sa mạc ở Las Vegas, Nevada, nói. Các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng các vi khuẩn sống trong lõi hyperarid của sa mạc - rơi vào tình trạng ứ đọng trong thời kỳ khô cằn - có thể sống sót trên Hành tinh Đỏ.
"Đó là một nơi thực sự thú vị để xem cuộc sống ngoan cường trên Trái đất như thế nào và giới hạn khí hậu đối với sự sống như chúng ta biết thực sự là như thế nào", Amundson nói.
Nhưng ngay cả những dạng sống ngoan cường nhất cũng có thể bị phá vỡ.
Trung bình, phần khô nhất của Atacama nhận được ít hơn một milimét mưa mỗi năm. Trong những trường hợp hiếm hoi, những cơn mưa làm mưa rơi và cuộc sống đáp ứng. Năm 2017, hoa dã quỳ nở hoa sau trận mưa như trút nước. Những cơn mưa tương tự đã được báo cáo vào tháng 3 và tháng 8 năm 2015.
Mặc dù những cơn mưa đánh thức những cánh đồng hoa dại, lũ lụt đã gây ra hậu quả tàn khốc cho đời sống vi sinh vật trên sa mạc, nơi thích nghi để tồn tại mà không cần nước. Chẳng hạn, nhiều vi khuẩn trong lõi hyperarid của sa mạc đã vỡ sau khi hấp thụ quá nhiều nước mưa.
Các nhà khoa học nghi ngờ rằng những cơn bão thảm khốc này có thể trở nên thường xuyên hơn khi biến đổi khí hậu và điều kiện khí quyển ở Thái Bình Dương biến động. "Thay vì làm cho sa mạc khô hơn, biến đổi khí hậu thực sự có thể làm cho nó trở nên ẩm ướt hơn", Amundson nói.
Thế giới thần tiên
Nhiều lõi sa mạc Atacama được đóng bánh trong mỏ muối dày gọi playas, mà có thể kéo dài hàng dặm và gần nửa mét dày (1,6 feet) ở một số nơi. Sa mạc lốm đốm với những viên đá đã được mang qua các playas bởi những cơn gió mạnh. Quạt phù sa, là những trầm tích trầm tích hình quạt lớn, kết nối cao nguyên sa mạc với những ngọn núi bao quanh nó và gợi ý rằng nước đã từng chảy từ Andes vào sa mạc.
Atacama cũng có một dải sa mạc dài 435 dặm (700 km) và rộng 12 dặm (20 km) được gọi là vành đai nitrat. Khoáng chất nitrat có thể được tìm thấy trong mọi thứ, từ chất nổ đến phân bón và được khai thác rộng rãi ở Atacama trước những năm 1930.
Theo truyền thống được cạo từ bề mặt giòn của sa mạc hoặc khai thác từ các mạch đá, nitrat ban đầu được cho là được mang đến sa mạc bằng cách phun nước biển. Gần đây, các nhà khoa học phát hiện ra rằng một trong những nguồn cho "vàng trắng" của sa mạc có thể là nước ngầm cổ xưa, bốc hơi.
Các vật liệu khác, chẳng hạn như lithium, đồng và iốt, cũng đã được khai thác gần đó; trong một số trường hợp, tàn dư của các hoạt động khai thác này có thể được nhìn thấy từ không gian.
Một loạt các kính thiên văn rực rỡ
Với độ cao 16.570 feet (5.050 mét), cao nguyên sa mạc Atacama có thể là nơi tốt nhất trên thế giới để phát hiện bí mật của hệ mặt trời. Đối với niềm vui của các nhà thiên văn nghiệp dư, sa mạc nhìn thấy có tới 330 đêm không có mây mỗi năm. Cao dọc theo cao nguyên sa mạc Atacama, một loạt các đài quan sát theo dõi các thiên thể trong hệ mặt trời của chúng ta và xa hơn nữa.
Atacama Large Millim Array / subillimét (ALMA) - một mạng lưới gồm 66 kính viễn vọng được điều hành bởi sự hợp tác quốc tế của các tổ chức khoa học từ Châu Âu, Bắc Mỹ, Đông Á và Cộng hòa Chile - gián điệp trên các ngôi sao xa xôi và các hành tinh được sinh ra xung quanh chúng.
Kính thiên văn rất lớn của Đài quan sát vũ trụ châu Âu, đã giúp phát hiện hệ thống TRAPPIST-1 của các hành tinh giống Trái đất, nằm cách Trái đất chỉ 40 năm ánh sáng và đã thu thập dữ liệu về bầu khí quyển ngoài hành tinh xa xôi. Kính viễn vọng này, cùng với các loại khác, đã phát hiện ra một số điều kỳ lạ hấp dẫn nhất của vũ trụ và cung cấp nhiều dữ liệu cho các nhà nghiên cứu và nhà thiên văn học trên toàn thế giới.
