南極洲的冰穹之上，一個懸掛在氦氣球上的探測器ANITA（南極脈沖瞬態天線）正懸浮在離地表40公里的稀薄大氣中。

它的天線陣列對準下方冰蓋，專注捕捉來自宇宙深處的“幽靈粒子”——中微子。

突然，儀器記錄到一組角度陡峭得違反物理定律的信號，它們以約30度的軌跡從冰下深處穿透而出，仿佛冰蓋之下隱藏著人類從未知曉的宇宙信使。這一刻，傳統粒子物理學的邊界開始動搖。

ANITA實驗自2006年啟動以來，便在南極上空30-40公里的高度執行著捕捉宇宙中微子的使命。

中微子是自然界中最神秘的基本粒子之一，它們質量極小、不帶電荷，每秒有數十億個穿過人體而不留痕跡，被科學家稱為“宇宙幽靈粒子”。

當高能中微子與冰原子碰撞時，會產生特定角度的無線電波，使科學家得以追溯其宇宙源頭。

然而在2016年和2018年的飛行中，ANITA捕捉到的兩組信號讓科學家陷入困惑：這些無線電脈沖竟從冰下30度角的位置射出，如同從地底深處“鉆”出來。

更反常的是，它們似乎穿越了6000-7000公里的巖石和冰層——按現有物理模型，任何信號在如此長路徑的衰減后早該消失無蹤，但它們卻異常清晰。

“任何時刻，都有數十億個中微子穿過你的拇指指甲，但中微子幾乎不會與其他物質發生相互作用。”

ANITA團隊成員斯蒂芬妮·威塞爾博士指出，“如果我們探測到了它們，那就意味著它們一路穿越而來，沒有與其他任何物質發生相互作用”。但這次信號的性質，卻與中微子特征截然不同。

面對這一異常現象，研究團隊啟動了系統性排查：科學家調用了南極“冰立方”（IceCube）中微子天文臺和阿根廷“皮埃爾·奧格”（Pierre Auger）宇宙射線觀測臺的數據進行比對，結果令人意外——沒有任何已知粒子或宇宙射線能匹配這些信號的特征。

團隊模擬了所有可能的宇宙射線干擾模型，甚至考慮了冰面反射異常或大氣傳播畸變等邊緣情況，信號仍無法被解釋。

2025年發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）的論文最終得出結論：這些信號與粒子物理標準模型完全不符。

威塞爾博士用一個生動的比喻描述這種困境：“就像你扔球時，球突然以違反物理規律的角度彈回來。

我們試過用冰面附近的無線電傳播異常來解釋，但查遍了可能的因素，還是找不到答案”。

當所有常規解釋被排除后，科學家將目光轉向物理學的前沿領域。

新粒子假說，這些信號可能由一種具備超強穿透力的未知粒子引發。賓夕法尼亞州立大學團隊推測，該粒子能量遠超常見中微子，能輕松穿透地球，其相互作用方式超出當前粒子物理學的描述框架。

暗物質關聯理論，暗物質占宇宙物質總量的27%，卻從未被直接探測到。2020年《Astronomy》雜志曾提出，類似異常信號可能是中高能暗物質粒子的表現。

當這些假想的暗物質粒子穿過地球時，可能在南極冰層中激發無線電脈沖——盡管2025年數據尚未證實該理論。

南極環境的特殊性，威塞爾博士同時提出保守假設：信號可能源于冰層與地平線交界區域的未知電磁傳播效應。

南極冰蓋富含鹽分雜質與高壓冰晶結構，可能產生類似切倫科夫輻射的機制，但現有模型尚未描述此類現象。

為破解謎題，科學界已啟動新一代探測計劃。

作為ANITA的繼任者，PUEO探測器的靈敏度提升了一個數量級，能捕捉更微弱的異常信號。其設計針對性地優化了對陡角信號的捕捉能力，計劃于2026年首飛。

未來觀測將結合冰立方升級陣列、月基射電望遠鏡等設施，通過跨平臺數據關聯排除局部干擾。

若信號確與暗物質相關，PUEO或可捕捉其與冰原子相互作用的次級粒子軌跡，為暗物質研究開辟新途徑。

威塞爾博士對此充滿期待：“等PUEO升空那天，我們可能會發現更多‘謎題’，但也離真相更近一步。宇宙總愛給我們出‘超綱題’，但解題的過程，不正是科學最迷人的地方嗎？”

南極作為天然的粒子探測實驗室，其價值日益凸顯。數千米厚的純凈冰層是天然的粒子探測器，可捕捉宇宙線相互作用的次級輻射。

極地大氣稀薄且電磁干擾微弱，為探測微弱宇宙信號提供理想環境。

隨著喬治六世冰架等區域崩解，冰下生態系統被發現（如透明冰川玻璃魷、巨型海蜘蛛），印證了南極環境仍蘊藏無數未知。

而冰架底部400米長的沙丘狀冰結構、1600米深冰下河中的龍蝦群等發現，更說明我們對這片大陸的理解仍處于初級階段。

當PUEO探測器于2026年升入南極天空時，人類或將踏入粒子物理的新邊疆。這些穿透地球的“冰下幽靈”，可能如威塞爾所言成為“打開新物理世界的鑰匙”。

而在貝爾林斯高森海687米深處游弋的透明冰川玻璃魷，與冰河下1600米處緩行的龍蝦群落，同樣昭示著：這片白色大陸的冰封之下，無論是物質的基本構成，還是生命的適應極限，仍蘊藏著遠超人類想象的深不可測的秘密。