Anomalia da natureza
O Lago Vostok tem cerca de 230 a 250 quilômetros de comprimento e cerca de 50 quilômetros de largura em seu ponto mais largo.
O Lago Vostok tem cerca de 230 a 250 quilômetros de comprimento e cerca de 50 quilômetros de largura em seu ponto mais largo. As estimativas de sua área exata e profundidade variam à medida que a cobertura do radar e os modelos melhoram, mas sua escala é comparável ao Lago Ontário. Pode reter substancialmente mais água, uma vez que grande parte da sua bacia é mais profunda.O segredo por trás do lago permanecer líquido é um equilíbrio da física comum operando em uma escala incomum. O gelo acima isola-o da superfície, a pressão diminui o ponto de fusão e um pequeno mas persistente fluxo de calor sobe do interior da Terra. Mas é importante notar que nada no lago é quente. A água deverá ficar perto de 3 graus Celsius negativos.
Em comparação com o Lago Ontário
A comparação do Lago Vostok com o Lago Ontário é aproximada. Uma análise da Academia Nacional dos ambientes subglaciais da Antártida dá ao Lago Vostok uma área de cerca de 14.000 quilómetros quadrados, em comparação com cerca de 19.000 quilómetros quadrados do Lago Ontário. Outras estimativas publicadas variam para mais ou para menos, dependendo de como o limite do lago é definido.A comparação de volume ocorre no sentido inverso. O Lago Ontário tem profundidade média de 86 metros e máxima de 244 metros. A batimetria do Lago Vostok é menos certa, mas as estimativas colocam as suas águas mais profundas em várias centenas de metros e possivelmente perto de um quilómetro. As estimativas de volume publicadas, portanto, colocam-no bem acima do Lago Ontário, mesmo quando a sua área de superfície é menor.O Lago Vostok ocupa uma profunda depressão rochosa sob o manto de gelo da Antártica Oriental. A superfície da água é invisível vista de cima. O geógrafo soviético Andrey Kapitsa utilizou sondagens sísmicas de expedições de 1959 e 1964 para inferir condições incomuns sob o gelo. Pesquisas aéreas de eco-rádio na década de 1970 identificaram posteriormente um refletor amplo e excepcionalmente plano. A altimetria do radar de satélite mostrou então uma mancha plana na superfície do gelo, a expressão sutil de uma camada de gelo flutuando sobre a água.Pesquisadores russos e britânicos combinaram essas observações em um artigo da Nature de 1996 que estabeleceu a escala do lago. A descoberta não foi uma visão através de um poço. Foi uma inferência obtida a partir de ondas sísmicas, reflexões de radar e da forma do gelo sobrejacente.
A ciência do lago
No teto do Lago Vostok, a água doce pode permanecer líquida em temperaturas em torno de 2,5 a 3 graus Celsius negativos. Fonte: X
Quatro quilómetros de gelo parecem uma massa gigante e uma fonte de frio, mas este frio não se infiltra para baixo. O calor se move ao longo de um gradiente de temperatura. A superfície fria extrai energia da camada de gelo, enquanto a sua grande espessura diminui a velocidade com que o calor pode ser conduzido para longe da base.Além disso, o gelo não permanece parado. A neve acumulada na superfície é comprimida e transportada lentamente para baixo e através do continente. Esse movimento transporta gelo frio, enquanto a deformação dentro da camada e o calor conduzido de baixo ajudam a definir o perfil de temperatura. O equilíbrio térmico resultante pode colocar a parte inferior de uma espessa camada de gelo no seu ponto de fusão, mesmo enquanto a parte superior permanece dezenas de graus mais fria.Uma fonte de calor também se encontra nas profundezas da superfície. A decomposição radioativa e o calor residual dentro da Terra produzem um fluxo geotérmico através da crosta. No Lago Vostok, os modelos normalmente usam um valor em torno de 0,05 watts por metro quadrado. Isso é minúsculo comparado com a luz solar na superfície da Terra, mas o lago não tem contato direto com o ar da Antártica e a entrada continua ao longo do tempo geológico.O peso de quase quatro quilómetros de gelo produz uma pressão de cerca de 34 megapascais no telhado do lago ou cerca de 340 vezes a pressão atmosférica ao nível do mar. Para a forma comum de gelo encontrada em uma camada de gelo, o aumento da pressão diminui a temperatura de fusão. No teto do Lago Vostok, a água doce pode permanecer líquida em temperaturas em torno de 2,5 a 3 graus Celsius negativos.A temperatura de fusão sob pressão não é uniforme em todo o lago porque a parte inferior da camada de gelo se inclina. Pesquisas baseadas em radar arquivadas pela NASA mostram que variações na espessura do gelo e no ponto de fusão dependente da pressão produzem zonas distintas de derretimento e congelamento no teto do lago. Onde o gelo é mais espesso, a temperatura de fusão com pressão mais baixa favorece o derretimento. A água então circula pelo lago, transportando calor. Abaixo do gelo mais raso, o ponto de fusão é ligeiramente mais alto e a água do lago pode congelar na parte inferior da camada de gelo.Este material recongelado é chamado de gelo de acreção. Mais de 200 metros foram identificados no fundo do núcleo de gelo Vostok. É diferente do gelo glacial acima, que começou como uma nevasca. A camada de gelo em movimento carrega o gelo acumulado enquanto o gelo basal fresco derrete em outros lugares, criando uma troca lenta entre o lago e a geleira. O aquecimento geotérmico também estimula a convecção. A água mais quente perto do leito torna-se flutuante em relação à água circundante e sobe, enquanto o resfriamento e o congelamento no telhado alteram a densidade. A rotação da Terra pode organizar o fluxo resultante em colunas e redemoinhos. O Lago Vostok não é um bolsão imóvel preservado sem alterações. Possui circulação, derretimento, congelamento e um teto que desliza lentamente acima dele.
Uma relíquia antiga?
A Antártica Oriental provavelmente manteve o Lago Vostok continuamente coberto por cerca de 15 milhões de anos, embora as estimativas de sua história mais longa sejam diferentes. Isso o torna isolado da luz solar direta e do contato normal com a atmosfera moderna. Isto não significa que todas as moléculas de água tenham permanecido no mesmo lugar durante 15 milhões de anos.O gelo flui pelo lago, derrete nele e congela de volta no telhado. As estimativas publicadas para o tempo de substituição ou residência da água abrangem milhares a mais de cem mil anos. Um modelo frequentemente citado dá cerca de 13.300 anos para que o volume do lago seja renovado.As evidências biológicas no lago continuam difíceis de interpretar. Como o lago não recebe luz solar, a fotossíntese não está disponível. Mas o derretimento do gelo glacial pode liberar gases presos na água. Sob a pressão do lago, o oxigênio pode se acumular na forma dissolvida ou em estruturas gás-água chamadas clatratos.Os pesquisadores relataram células microbianas e sequências genéticas no acúmulo de gelo. Uma revisão na Nature concluiu que foram detectadas pequenas quantidades de micróbios e que o oxigénio dissolvido deveria estar disponível perto da superfície do lago. Além disso, não é essencial que ocorram naturalmente, uma vez que podem ter entrado no equipamento de perfuração, no fluido de perfuração, no laboratório ou no gelo glacial sobrejacente.Mas o Lago Vostok permanece em discussão porque é um símbolo de possibilidade. Isso demonstra que a água líquida pode persistir sem luz solar sob uma espessa casca congelada. Demonstra também que detectar água é mais fácil do que amostrá-la de forma limpa e que habitabilidade não é o mesmo que evidência de habitantes.
