Innehållsförteckning:

Mariana Trench: vart tar massor av vatten vägen?
Mariana Trench: vart tar massor av vatten vägen?

Video: Mariana Trench: vart tar massor av vatten vägen?

Video: Mariana Trench: vart tar massor av vatten vägen?
Video: Trying to cross the street in Kathmandu 🇳🇵 2024, Mars
Anonim

Medan tusentals människor har besökt den högsta punkten på planeten, Everest, har bara tre gått ner till botten av Marianergraven. Detta är den minst utforskade platsen på jorden, det finns många mysterier runt den. Förra veckan fann geologer att under en miljon år trängde 79 miljoner ton vatten genom förkastningen i botten av fördjupningen in i jordens tarmar.

Vad som hände henne efter det är okänt. "Hi-tech" talar om den geologiska strukturen av den lägsta punkten på planeten och de konstiga processer som äger rum på dess botten.

Utan solstrålar och under kolossalt tryck

Mariangraven är ingen vertikal avgrund. Det är en halvmåneformad skyttegrav som sträcker sig 2 500 km öster om Filippinerna och väster om Guam, USA. Depressionens djupaste punkt, Challenger Deep, ligger 11 km från Stilla havets yta. Everest, om det var på botten av depressionen, skulle inte ha varit 2, 1 km till havsnivån.

Bild
Bild

Karta över Marianergraven.

Mariangraven (som diket också kallas) är en del av ett globalt nätverk av tråg som korsar havsbottnen och har bildats som ett resultat av uråldriga geologiska händelser. De uppstår när två tektoniska plattor kolliderar, när det ena lagret sjunker under det andra och går in i jordens mantel.

Undervattensdiket upptäcktes av det brittiska forskningsfartyget Challenger under den första globala oceanografiska expeditionen. År 1875 försökte forskare mäta djupet med en diplot - ett rep med en vikt bunden till den och metermarkeringar. Repet räckte bara till 4 475 famnar (8 367 m). Nästan hundra år senare återvände Challenger II till Mariana-graven med ett ekolod och satte det nuvarande djupvärdet på 10 994 m.

Botten av Mariangraven är gömd i evigt mörker - solens strålar tränger inte ner till ett sådant djup. Temperaturen ligger bara några minusgrader – och nära fryspunkten. Trycket i Challenger Abyss är 108,6 MPa, vilket är cirka 1 072 gånger det normala atmosfärstrycket vid havsnivån. Detta är fem gånger det tryck som skapas när en kula träffar ett skottsäkert föremål och är ungefär lika med trycket inuti en polyetensyntesreaktor. Men folk hittade ett sätt att komma till botten.

Man i botten

De första som besökte Challenger Abyss var den amerikanska militären Jacques Piccard och Don Walsh. 1960, i badyskafen "Trieste", sjönk de till 10 918 m på fem timmar. Vid denna markering tillbringade forskarna 20 minuter och såg nästan ingenting på grund av molnen av silt som höjdes av apparaten. Förutom flundrfisken som drabbades av rampljuset. Att ha liv under så högt tryck var en stor upptäckt för uppdraget.

Före Piccard och Walsh trodde forskare att fiskar inte kunde leva i Marianergraven. Trycket i det är så stort att kalcium bara kan existera i flytande form. Det betyder att ryggradsdjurens ben bokstavligen måste lösas upp. Inga ben, ingen fisk. Men naturen har visat forskarna att de har fel: levande organismer kan anpassa sig även till sådana outhärdliga förhållanden.

Bild
Bild

Många levande organismer i Challenger Abyss upptäcktes av Deepsea Challenger bathyscaphe, där regissören James Cameron 2012 gick ner till botten av Mariana Trench. I jordprover som tagits av apparaten har forskare hittat 200 arter av ryggradslösa djur, och på botten av depressionen - konstiga genomskinliga räkor och krabbor.

På ett djup av 8 tusen meter upptäckte bathyscapen den djupaste fisken - en ny representant för arten lipar eller havssniglar. Fiskens huvud liknar en hunds, och dess kropp är mycket tunn och elastisk - medan den rör sig liknar den en genomskinlig servett som bärs av strömmen.

Några hundra meter nedanför finns gigantiska tiocentimeters amöbor som kallas xenofyoforer. Dessa organismer visar fantastiskt motstånd mot flera grundämnen och kemikalier som kvicksilver, uran och bly som skulle döda andra djur eller människor på några minuter.

Forskare tror att det finns många fler arter på djupet som väntar på upptäckt. Dessutom är det fortfarande inte klart hur sådana mikroorganismer - extremofiler - kan överleva under så extrema förhållanden.

Svaret på denna fråga kommer att leda till ett genombrott inom biomedicin och bioteknik och kommer att hjälpa till att förstå hur livet började på jorden. Till exempel tror forskare från University of Hawaii att termisk leravulkaner nära depressionen kan ha gett förutsättningarna för överlevnaden för de första organismerna på planeten.

Bild
Bild

Vulkaner på botten av Mariangraven.

Vad är sprickan?

Sänkningen har sitt djup tack vare brottet på två tektoniska plattor - Stillahavsskiktet går under filippinaren och bildar ett djupt dike. De regioner där sådana geologiska händelser har inträffat kallas subduktionszonen.

Varje platta är nästan 100 km tjock, och förkastningen är minst 700 km djup från den lägsta punkten på Challenger Abyss. Det här är ett isberg. Mannen var inte ens på topp - 11 är ingenting jämfört med 700 som gömmer sig på djupet. Mariangraven är gränsen mellan gränserna för mänsklig kunskap och en verklighet som är otillgänglig för människor, säger geofysikern Robert Stern från University of Texas.

Bild
Bild

Plattor längst ner i Mariangraven.

Forskare föreslår att vatten i stora volymer kommer in i jordens mantel genom subduktionszonen - stenarna vid gränserna för förkastningarna fungerar som svampar, absorberar vatten och transporterar det in i planetens tarmar. Som ett resultat av detta hittas ämnet på ett djup av 20 till 100 km under havsbotten.

Geologer från University of Washington fann att under de senaste miljoner åren har mer än 79 miljoner ton vatten kommit in i jordens tarmar genom korsningen - detta är 4,3 gånger mer än tidigare uppskattningar.

Huvudfrågan är vad som händer med vattnet i tarmarna. Man tror att vulkaner stänger vattnets kretslopp och återför vatten till atmosfären som vattenånga under utbrott. Denna teori har stötts av tidigare mätningar av volymerna vatten som kommer in i manteln. Vulkaner som släpps ut i atmosfären är ungefär lika med den absorberade volymen.

En ny studie motbevisar denna teori - beräkningar tyder på att jorden absorberar mer vatten än den returnerar. Och detta är verkligen konstigt - med tanke på att världshavets nivå under de senaste hundra åren inte bara inte har minskat, utan har vuxit med flera centimeter.

En möjlig lösning är att förkasta teorin om lika bandbredd för alla subduktionszoner på jorden. Förhållandena i Marianergraven kommer sannolikt att vara mer extrema än i andra delar av planeten, och mer vatten sipprar genom sprickan i Challenger Abyss.

Beroer mängden vatten på subduktionszonens strukturella egenskaper, till exempel på plattornas böjningsvinkel? Vi antar att liknande fel finns i Alaska och Latinamerika, men hittills har människan inte kunnat hitta en djupare struktur än Marianergraven,”tillade huvudförfattaren Doug Vines.

Vattnet som är gömt i jordens tarmar är inte Marianergravens enda mysterium. US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) kallar regionen en nöjespark för geologer.

Detta är den enda platsen på planeten där koldioxid finns i flytande form. Den kastas ut av flera ubåtsvulkaner utanför Okinawa-tråget nära Taiwan.

På ett djup av 414 m i Mariana-graven finns vulkanen Daikoku, som är en sjö av rent svavel i flytande form, som ständigt kokar vid en temperatur på 187 ° C.6 km nedanför finns geotermiska källor som avger vatten vid en temperatur på 450 ° C. Men detta vatten kokar inte - processen hindras av trycket som utövas av en 6, 5 kilometer lång vattenpelare.

Havets botten har studerats mindre av människan idag än månen. Förmodligen kommer forskare att kunna upptäcka fel djupare än Mariangraven, eller åtminstone undersöka dess struktur och egenskaper.

Rekommenderad: