Траншея Марианских островов Характеристики, зонды и спуски



Марианская яма Это самая глубокая область мирового океана. Он расположен в Тихом океане к западу и востоку от Марианских островов..

Эти острова являются частью ям, которые совпадают с зоной субдукции, точкой, где сталкиваются две соседние тектонические плиты.

Яма имеет длину около 2550 километров, а средняя ширина составляет 69 километров. Его максимальная точка глубины известна как Бездна Челленджер, которая оценивается в 10,994 метра..

Марианская впадина, расположенная на территории США, зависимых от Северных Марианских островов и Гуама, была объявлена ​​национальным памятником США в 2009 году..

Яма не является частью морского дна, ближайшей к центру Земли. Это потому, что Земля не идеальная сфера; его радиус на полюсах примерно на 25 километров меньше, чем на экваторе. В результате части дна Северного Ледовитого океана по крайней мере на 13 километров ближе к центру Земли, чем пропасть Челленджер..

Вам также может быть интересно узнать, что такое океанские траншеи? Это позволит вам лучше понять это геологическое явление.

Характеристики Марианского желоба

Яма Marianas находится в вечной темноте, из-за ее крайней глубины, также считая с температурами, которые на несколько градусов выше точки замерзания.

Относительно теплые поверхностные воды океанов, такие как Тихий океан, простираются до глубины от 500 до 1000 футов. Ниже поверхностных вод температура быстро падает, образуя слой, называемый термоклин.

Толщина термоклина варьируется от приблизительно 1000 футов до 3000 футов. Ниже этой точки вода остывает медленнее. В таких местах, как Марианская впадина, температура воды колеблется в пределах 1-4 градусов Цельсия..

Давление воды в нижней части траншеи составляет восемь тонн на квадратный дюйм, что примерно в тысячу раз превышает стандартное атмосферное давление на уровне моря. Давление увеличивается с глубиной.

зондирования

Марианская впадина и ее глубины впервые были обследованы в 1875 году британским кораблем H.M.S. Challenger, будучи частью первого мирового океанографического круиза.

Ученые записали глубину 4475 саж (около пяти миль или восьми километров), используя тяжелый резонансный аккорд.

В ноябре 1899 года USS Nero, переоборудованный военно-морской ошейник, исследовал 5269 морских саженей (9636 метров). Это была самая глубокая глубина, наблюдаемая в то время, и запись поддерживалась в течение нескольких лет, пока немецкое исследовательское судно Planeta не прощупало могилу Филиппин..

Паровой катер "Альбатрос" из Комиссии по рыбному хозяйству США также исследовал Марианскую впадину и обнаружил 8802 метра в феврале 1900 года к юго-востоку от Гуама. Канатный корабль "Колония" исследовал маршрут, который пересек северный конец траншеи в 1902 году..

Спустя почти тридцать лет после того, как первая съемка показала необычайные глубины в окрестностях Марианских островов, траншея была окончательно определена. Немецкий географ Отто Круммель опубликовал то, что могло быть первой автономной картой траншеи в издании 1907 года Руководство по озеанографии.

Прошло еще сорок лет, прежде чем было признано, что Марианская впадина имела самые глубокие глубины мирового океана..

В 1951 году Х.М.С. Претендент II осмотрел траншею с помощью эхосъемки, которая является гораздо более точным и гораздо более простым способом измерения глубины, чем съемочная группа и траловые линии, которые использовались в первоначальной экспедиции..

Во время этого исследования самая глубокая часть траншеи была зарегистрирована, когда Challenger II измерил глубину 5 960 морских саженей (10 900 метров) до 11 ° 19'N 142 ° 15'E, известную как Бездна Челленджер..

Экспедиция Челленджер дала первый взгляд на глубокие океанические бассейны и другие особенности дна океана.

В дополнение к изучению Марианского желоба, Претендент также собрал важные данные о характеристиках и видах Тихого, Атлантического и Индийского океанов, охватывающих почти 130 000 километров, примерно 71 000 морских миль..

Во время 4-летней экспедиции было обнаружено около 5000 новых видов морских существ..

В марте 1995 года японская подводная лодка "Каико" использовалась для более глубокого расследования Марианского желоба..

Kaiko - это сложное судно с очень точной системой позиционирования, которая позволяет ученым собирать важные данные, не подвергая опасности водолаза..

Марианская впадина является местом, выбранным исследователями из Вашингтонского университета и Океанографического института Вудс-Хоул в 2012 году для сейсмического исследования цикла подземных вод..

Используя сейсмометры и гидрофоны на дне океана, ученые могут наносить на карту структуры на глубине 97 километров (60 миль) от поверхности..

понизило

Впервые люди спустились в пропасть Челленджер более 50 лет назад. 23 января 1960 года швейцарский ученый Жак Пикар и лейтенант ВМС США Дон Дальс достигли этой цели.

Это было в подводном флоте ВМС США, батискафе под названием Триест, который установил рекорд погружения на глубине 10 900 метров..

У ученого была идея использовать 70 тонн бензина для заполнения поплавков подводных лодок длиной 50 футов, зная, что бензин легче воды, что, в свою очередь, использовалось для затопления погружных воздушных резервуаров, позволяя его спуск.

По мере увеличения глубины бензин сжимался, что уменьшало плавучесть подводной лодки и ускоряло ее движение, пока примерно через 5 часов Триест не достиг дна океана, выдерживая давление более 16 000 фунтов на квадратный дюйм..

После двух лет модификаций и испытаний на погружение вблизи Сан-Диего и Гуама батискаф Триест был готов к великому погружению на дне Марианской впадины..

20 января 1960 года командующий корабль, буксир и батискаф покинули Гуам. Первая задача командного корабля состояла в том, чтобы найти самую глубокую часть пропасти Челленджер, чтобы обеспечить соответствующие права хвастовства для исследователей..

Но поскольку зонд глубины на корабле не мог измерить такие экстремальные глубины, экипаж использовал грубый метод. Они зажгли предохранители в блоках тротила и бросили их рядом, чтобы взорваться под водой.

Затем они использовали таймеры для подсчета секунд, пока звуковые волны взрыва не отскочили от дальнего морского дна и не отступили к гидрофону корабля. Вскоре они определили целевой район шириной 1,6 км и длиной 11 км..

После пятичасового спуска пара провела на дне всего около 20 минут и не могла сделать никаких снимков из-за облаков ила, перемешанных их проходом..

В конце 60-х годов ВМС США отказались от пилотируемых исследований самых глубоких пропастей в мире.

Команда Триеста рассчитывала совершить много глубоких погружений на своем транспортном средстве, но военно-морской флот, ссылаясь на проблемы безопасности, решил ограничить искусство глубинами более 6000 метров..

Исследовательские подводные лодки следующего поколения, построенные океанографическими институтами по всему миру, также оставались на небольших глубинах. Строя корабли, которые могли достигать 6000 метров, они могли исследовать 98 процентов океана, утверждали они, все, кроме загадочных траншей.

Океанографы научились доверять роботизированным транспортным средствам для исследования мест, куда люди не могли попасть.

26 марта 2012 года режиссеру Джеймсу Кэмерону удалось дотронуться до дна могил Мариан в погружном аппарате Deepsea Challenger после спуска в 2 часа 36 минут..

Кэмерон провел несколько часов, исследуя дно океана, собирая информацию и научные данные, а также образцы информации, прежде чем начать свое 70-минутное восхождение..

В июле 2015 года сотрудники Национального управления океанических и атмосферных исследований, Государственного университета Орегона и береговой охраны погрузили гидрофон в самую глубокую часть Марианского желоба, пропасть Челленджер..

Никогда не использовавший его за милю, гидрофон с титановым корпусом был спроектирован таким образом, чтобы выдерживать огромное давление на 7 миль ниже. Хотя исследователи не могли восстановить гидрофон до ноября, объем данных был полон в первые 23 дня.

После месяцев звукового анализа эксперты были удивлены, услышав естественные и искусственные звуки, такие как лодки, землетрясения, тайфуны и киты. Из-за успеха миссии исследователи объявили о планах развертывания второго гидрофона в 2017 году в течение продолжительного периода времени..

экология

До исторического погружения Пикара и Уолша ученые спорили, может ли жизнь существовать под таким крайним давлением. Но внизу отражатель Триеста осветил существо, которое Пиккар считал гладкой рыбой, момент, который Пикард позже с энтузиазмом опишет в книге о своем путешествии..

Экспедиция, проведенная Пикардом и Уолшем, утверждала, что наблюдала (с большим удивлением из-за высокого давления) крупных существ, которые живут на заднем плане, таких как плоская рыба длиной около 30 см и креветки. По словам Пикара, фонд казался ясным и понятным.

Многие морские биологи сейчас скептически относятся к предполагаемому обнаружению камбалы, и предполагается, что это существо могло быть морским огурцом.

Во время второй экспедиции беспилотный автомобиль Kaikō собирал образцы грязи с морского дна. Было обнаружено, что крошечные организмы жили в этих образцах.

Ученые из Института океанографии имени Скриппса обнаружили гигантских амеб в 10,6 километрах под поверхностью океана, а точнее в Марианском желобе..

Чтобы представить это в перспективе: эти амебы, также известные как ксенофоры, живут в окопе примерно на 1,6 километра глубже, чем высота горы Эверест. Предыдущий рекорд глубины для ксенофоров составлял примерно 7,5 км..

Кевин Харди, инженер по океану из Scripps, который организовал круиз, объяснил, что Марианская впадина, расположенная к востоку от Марианских островов, до недавнего времени мало изучалась, потому что технология не позволяла этого.

Давление в нижней части траншеи составляет приблизительно 16 500 фунтов на квадратный дюйм. Давление на уровне моря составляет 14,7 фунтов на квадратный дюйм.

По словам Харди, давление на высоте 35 000 футов ниже уровня моря настолько сильное, что человеческие кости будут полностью раздавлены.

Чтобы защитить камеры и источники света от разрушения, Харди и его команда создали сферу диаметром 17 дюймов из стекла толщиной 1 дюйм. Харди сказал, что толщина и прочность стекла позволяют сфере противостоять давлению глубокого моря.

Кроме того, в самой глубокой океанической яме на Земле обитает удивительно активное сообщество бактерий, что говорит о том, что другие траншеи могут стать местом встречи для микробной жизни, говорят исследователи..

Исследователи проанализировали уровни потребления кислорода в донных отложениях, что выявило активность глубоководных микробов.

Они обнаружили неожиданно высокий уровень потребления кислорода на морском дне, что указывает на то, что микробное сообщество в два раза активнее, чем на близлежащем участке от 6000 м (6900 м) до 35 км (60 км) к югу.

В отложениях Бездны Челленджер также были значительно более высокие уровни микробов и органических соединений, чем в соседнем, более высоком месте..

Исследователи предполагают, что Марианская впадина действует как естественная ловушка для отложений сверху. Подобные эффекты наблюдаются и в других подводных каньонах..

Другая группа исследователей недавно заметила существование сообществ микробов, которые процветают в океанической коре.

Это открытие было сосредоточено на скалах, которые имели размеры примерно от 1150 до 1900 футов (от 350 до 580 м) ниже морского дна. Ниже около 8500 футов (2600 м) воды с северо-западного побережья США..

Эти микробы, очевидно, питаются энергией от химических реакций между водой и камнем вместо питательных веществ, выпадающих сверху.

ссылки

  1. Редакция Британской энциклопедии. (2017). Марианская впадина 2017, из энциклопедии Британика. Получено с: britannica.com.
  2. Чарльз Чой. (2013). Микробы процветают в самых глубоких местах на Земле. 2017, от Удивительной планеты. Получено с: livescience.com.
  3. Дебора Нетберн (2011). Гигантская амеба найдена в Марианской впадине в 6,6 милях от моря. 2017, Л. А. Таймс Получено от: latimesblogs.latimes.com.
  4. Альберт Э. Теберже. (2009). Тридцать лет открытия Марианского желоба. 2017, от Hydro International Получено с: hydro-international.com.
  5. Deepsea Challenge. (2012). Марианская впадина. 2017, от Deepsea Challenge. Получено с: deepseachallenge.com.
  6. Кер Тан. (2012). Джеймс Кэмерон. Завершите рекордное погружение в Марианскую впадину. 2017, от National Geographic News. Получено с: news.nationalgeographic.com.
  7. Элиза Стрикленд. (2012). Дон Уолш Опишите поездку на дно Марианской впадины. 2017, от IEEE Spectrum. Получено от: spectrum.ieee.org.