Mariano charakteristikų, zondų ir nusileidimų tranšėjos

The Mariano duobė Tai yra giliausias pasaulio vandenynų plotas. Jis įsikūręs Ramiojo vandenyno į vakarus ir rytus nuo Marianų salų.

Šios salos yra dalis duobių, kurios sutampa su subdukcijos zona - ta vieta, kurioje susiduria dvi gretimos tektoninės plokštės.

Duobė yra maždaug 2,550 km ilgio, vidutinis plotis - 69 km. Jo maksimalus gylis yra žinomas kaip „Challenger Abyss“, kuris yra 10 994 metrai.

Mariana Trench, kuris yra Šiaurės Marianų salų ir Guamo priklausomybės nuo JAV teritorijose, buvo paskirtas Jungtinių Valstijų nacionaliniu paminklu 2009 m..

Duobė yra ne jūros dugno dalis, esanti arčiausiai Žemės centro. Taip yra todėl, kad Žemė nėra tobula sfera; jos spindulys yra apie 25 km mažiau nei lenktynėse. Todėl Arkties vandenyno dugno dalys yra bent 13 kilometrų arčiau Žemės centro nei „Challenger“ bedugnė..

Jums gali būti įdomu sužinoti, kas yra vandenyno tranšėjos? Tai leis jums geriau suprasti šį geologinį reiškinį.

Marianos tranšėjos savybės

Marianų duobė yra visam laikui tamsoje dėl savo didelio gylio, taip pat skaičiuojant temperatūrą, kuri yra keletas laipsnių virš užšalimo taško.

Santykinai šiltas vandenynų, pvz., Ramiojo vandenyno, paviršinis vanduo tęsiasi nuo 500 iki 1000 pėdų gylio. Po paviršiniais vandenimis temperatūra greitai nukrenta ir sudaro sluoksnį, vadinamą termokline.

Termoklinė storis svyruoja nuo maždaug 1000 pėdų iki 3000 pėdų. Žemiau šio taško vanduo atvėsina lėčiau. Tokiose vietose kaip Mariana tranšėja vandens temperatūra svyruoja nuo 1 iki 4 ° C.

Vandens slėgis tranšėjos apačioje yra aštuonių tonų smulkinimas kvadratiniame colyje arba maždaug tūkstantis kartų didesnis už standartinį atmosferos slėgį jūros lygiu. Slėgis didėja giliai.

Zondai

Mariana tranšėja ir jos gyliai pirmą kartą buvo ištirti 1875 m. Britų laivo H.M.S. „Challenger“ - tai pirmojo pasaulinio okeanografinio kruizo dalis.

Mokslininkai užfiksavo 4 475 metrų (apie penkių mylių ar aštuonių kilometrų) gylį, naudojant sunkų rezonansinį akordą.

1899 m. Lapkričio mėn. USS Nero, perskaičiuotas karinio jūrų laivyno kolektyvas, ištyrė 5269 fatus (9636 m). Tai buvo giliausias tuo metu pastebėtas gylis, ir buvo išsaugotas rekordas keletą metų, kol vokietis „Planeta“ tyrinėjo į Filipinų kapą..

JAV žuvininkystės komisijos „Albatross“ garo valtis taip pat ištyrė Mariana Trench ir rado 8802 m, 1900 m. Vasarį, į pietryčius nuo Guamo. Kabelinis laivas „Colonia“ 1902 m. Patikrino maršrutą, kuris kerta šiaurinį tranšėjos galą.

Beveik trisdešimt metų po pirmojo tyrimo parodė, kad netoli Marianų salų buvo išskirtinių gelmių, o tranšėja buvo galutinai apibrėžta. Vokiečių geografas Otto Krummelis paskelbė, kas galėtų būti pirmasis autonominis tranšėjos žemėlapis 1907 m Handbuch der Ozeanographie.

Tai būtų dar keturiasdešimt metų, kol buvo pripažinta, kad Mariana tranšėja turėjo giliausią pasaulio vandenyno gylį.

1951 m. „Challenger II“ patikrino tranšėją, naudodamas aido tyrimą, kuris yra daug tikslesnis ir daug lengvesnis būdas matuoti gylį nei tyrimo grupė ir tralavimo linijos, kurios buvo naudojamos pradinėje ekspedicijoje.

Šio tyrimo metu giliausia tranšėjos dalis buvo užfiksuota, kai „Challenger II“ matavo 5 960 metrų (10 900 m) gylį iki 11 ° 19'N 142 ° 15'E, žinomą kaip „Challenger Abyss“..

„Challenger“ ekspedicija pirmą kartą pažvelgė į gilius vandenynų baseinus ir kitas vandenyno dugno savybes.

Be „Mariana“ tranšėjos, „Challenger“ taip pat rinko svarbius duomenis apie Ramiojo vandenyno, Atlanto ir Indijos vandenynų savybes ir rūšis, apimančias beveik 130 000 kilometrų, maždaug 71 000 jūrmylių.

Per ketverių metų ekspediciją buvo aptikta apie 5 000 naujų jūros būtybių rūšių.

1995 m. Kovo mėn. Nepilotuojamas Japonijos povandeninis laivas „Kaiko“ buvo naudojamas gilesniems Mariana tranšėjos tyrimams atlikti.

„Kaiko“ yra sudėtingas laivas, turintis labai tikslią padėties nustatymo sistemą, kuri leidžia mokslininkams rinkti svarbius duomenis, nekeliant pavojaus žmogaus narui.

„Marianas Trench“ yra svetainė, kurią 2012 m. Pasirinko Vašingtono universiteto ir Miško skylės okeanografijos instituto mokslininkai, siekdami atlikti seisminį požeminio vandens ciklo tyrimą..

Naudodami tiek vandenyno dugninius seismometrus, tiek hidrofonus, mokslininkai gali suskirstyti apie 97 km (60 mylių) žemiau paviršiaus esančias struktūras.

Lašai

Pirmą kartą, kai žmonės nusileido į „Challenger“ bedugnę, tai buvo daugiau nei prieš 50 metų. 1960 m. Sausio 23 d. Šveicarijos mokslininkas Jacques Piccard ir JAV karinio jūrų laivyno leitenantas Don Walsh pasiekė šį tikslą.

Tai buvo Jungtinių Amerikos Valstijų laivyno povandeniniame vandenyje, „Trieste“, kuris 10, 900 m gylyje nustatė nardymo įrašą..

Mokslininkas turėjo idėją naudoti 70 tonų benzino, kad užpildytų 50 pėdų ilgio povandeninių laivų plūdes, žinodamas, kad benzinas buvo lengvesnis už vandenį, kuris, savo ruožtu, buvo panaudotas panardinamiems oro rezervuarams užtvindyti. jo kilmė.

Padidėjęs gylis, benzinas suspaustas, o tai sumažino povandeninio laivo plūdrumą ir pagreitino jo pažangą, kol po maždaug 5 valandų Triestas pasiekė vandenyno dugną, atlaikydamas daugiau nei 16 000 svarų slėgio kvadratiniame colyje..

Po dvejų metų modifikacijų ir panardinimo testų netoli San Diego ir Guamo, „Trieste“ pirtis buvo pasirengusi didžiuliam nardymui Marianos tranšėjos apačioje..

1960 m. Sausio 20 d. Iš Guamo paliko komandinį laivą, vilkiklį ir pirtį. Pirmasis komandų laivo uždavinys buvo rasti giliausią „Challenger“ žygio dalį, kad būtų užtikrintos tinkamos tyrinėtojų teisės..

Tačiau, kadangi giluminis zondas ant laivo negalėjo matuoti tokių kraštutinių gelmių, įgula naudojo neapdorotą metodą. Jie užsidegė saugiklius TNT blokuose, ir jie juos sunaikino, kad sprogtų po vandeniu.

Tada jie naudojo laikmačius, kad suskaičiuotų sekundes, kol sprogimo garso bangos atsitraukė nuo tolimo jūros dugno ir pasitraukė į laivo hidrofoną. Greitai jie nustatė tikslinę teritoriją 1,6 km pločio ir 11 kilometrų ilgio.

Po penkių valandų nusileidimo, pora praleido tik apie 20 minučių apačioje ir negalėjo paimti jokių nuotraukų dėl dumblo debesų, kuriuos sukėlė jų ištrauka.

60-ųjų pabaigoje Jungtinių Valstijų karinis jūrų laivynas atsisakė įgudusių giliausių pasaulio sluoksnių tyrinėjimo..

Triesto komanda tikėjosi, kad su savo transporto priemone dirbs daug gilių nardymų, tačiau laivynas, remdamasis saugos problemomis, nusprendė apriboti meną iki 6000 metrų gylio..

Tolesnės kartos mokslinių tyrimų povandeniniai laivai, pastatyti okeanografijos institucijų visame pasaulyje, taip pat liko žemesniuose gyliuose. Statydami laivus, kurie galėtų pasiekti 6000 metrų, jie galėjo ištirti 98 proc. Vandenyno, viskas, išskyrus paslaptingus griovius.

Oceanografai išmoko pasitikėti robotų transporto priemonėmis, kad ištirtų vietas, į kurias žmonės negalėjo eiti.

2012 m. Kovo 26 d. Režisierius Džeimsas Kameronas sugebėjo prisiliesti prie Mariano kapų dugninio Deepsea Challenger, nusileidęs po 2 valandų ir 36 minučių.

„Cameron“ keletą valandų tyrinėjo vandenyno dugną, surinko informaciją ir mokslinius duomenis bei informaciją apie pavyzdžius, prieš pradėdama 70 minučių pakilimą.

2015 m. Liepos mėn. Nacionalinės vandenyno ir atmosferos administracijos, Oregono valstybinio universiteto ir Pakrančių apsaugos tarnybos nariai panardino hidrofoną į giliausią Mariana tranšėjos dalį - „Challenger“ bedugnę.

Niekada nenaudojus vieno mylios, titano apvalkalo hidrofonas buvo sukurtas taip, kad atlaikytų didžiulį spaudimą, esantį 7 mylių. Nors mokslininkai iki lapkričio mėn. Negalėjo susigrąžinti hidrofono, duomenų pajėgumas buvo baigtas per pirmąsias 23 dienas.

Po keleto mėnesių trukmės garso analizės ekspertai nustebino pasiimti natūralius ir dirbtinius garsus, tokius kaip valtys, žemės drebėjimai, taifūnas ir banginiai. Dėl sėkmingos misijos mokslininkai paskelbė, kad 2017 m. Ketina dislokuoti antrąjį hidrofoną ilgą laiką.

Ekologija

Kol istorinis Piccard ir Walsh panardinimas, mokslininkai diskutavo, ar gyvenimas galėjo egzistuoti tokiu itin dideliu spaudimu. Bet apačioje, Triesto reflektorius apšvietė būtybę, kurią Piccard manė, jog ji yra lygi žuvis, o momentas, kurį „Piccard“ vėliau su entuziazmu apibūdino knygoje apie kelionę.

„Piccard“ ir „Walsh“ vykdoma ekspedicija teigė stebinanti (labai nustebusi dėl aukšto slėgio) didelius fone gyvenančius tvarinius, pvz., Apie 30 cm ilgio plokščią žuvį ir krevetes. Pasak „Piccard“, fondas atrodė aiškus ir aiškus.

Dabar daugelis jūrų biologų skeptiškai vertina įtarimą dėl plekšnių, ir siūloma, kad padaras galėjo būti jūros agurkai.

Antrojoje ekspedicijoje nepilotuojamas automobilis Kaikō surinko iš jūros dugno purvo mėginius. Nustatyta, kad šiuose mėginiuose gyveno nedideli organizmai.

Scripps okeanografijos instituto mokslininkai nustatė, kad milžiniškas amoebas yra 10,6 kilometrų žemiau vandenyno paviršiaus, o Marianos tranšėjoje - tiksliai.

Kad tai būtų perspektyvi: šie amoebai, dar vadinami ksenoforais, gyvena tranšėjoje apie 1,6 km giliau nei Everesto kalno aukštis. Ankstesnis ksenoforų gylis buvo apie 7,5 km.

Kruizą organizavęs Scripps vandenyno inžinierius Kevinas Hardis paaiškino, kad Marianos tranšėja, esanti į rytus nuo Marianų salų, iki šiol buvo mažai ištirta, nes technologija to neleido.

Slėgis tranšėjos apačioje yra apie 16 500 svarų vienam kvadratiniam coliui. Slėgis jūros lygiu yra 14,7 psi.

Slėgis 35 000 pėdų žemiau jūros lygio yra toks intensyvus, sakė Hardy, kad žmogaus kaulai bus visiškai sutraiškyti.

Apsaugoti kameras ir šviesas nuo susmulkinimo, Hardy ir jo komanda sukūrė 17 colių skersmens sferą, pagamintą iš 1 colio storio stiklo. Hardy sakė, kad stiklo storis ir stiprumas leidžia sferai atlaikyti giliavandenio spaudimą.

Be to, giliausia okeaninė duobė Žemėje gyvena stebėtinai aktyviai veikiančiai bakterijų bendruomenei, o tai rodo, kad kiti grioviai gali būti mikrobiologinio gyvenimo susitikimo taškai..

Mokslininkai analizavo deguonies suvartojimo nuosėdose lygį, kuris atskleidė giliavandenių mikrobų aktyvumą.

Jie atrado netikėtai didelį deguonies suvartojimą jūroje, nurodydami, kad mikrobų bendruomenė yra dvigubai aktyvesnė nei netoliese esančioje 6000 m (6 900 m) vietoje iki maždaug 35 km (60 km) į pietus.

„Challenger Abyss“ nuosėdose taip pat buvo gerokai didesnis mikrobų ir organinių junginių kiekis nei šalia esančios aukštesnės vietos.

Mokslininkai teigia, kad Mariana tranšėja veikia kaip natūralus nuosėdų gaudyklė iš viršaus. Panašus poveikis pastebimas ir kituose povandeniniuose kanjonuose.

Kita mokslininkų grupė neseniai suprato, kad egzistuoja mikrobų bendruomenės, kurios klesti vandenyno plutoje.

Šis atradimas buvo sutelktas į uolų, kurios buvo matuojamos iki maždaug 1 150–1 900 pėdų (nuo 350 iki 580 m) žemiau jūros dugno. Žemiau apie 8500 pėdų (2600 m) vandens iš Šiaurės Vakarų pakrantės.

Šie mikroorganizmai akivaizdžiai gyvena iš cheminių reakcijų tarp vandens ir uolienų, o ne iš viršaus besitęsiančių maistinių medžiagų.

Nuorodos

1. „Encyclopædia Britannica“ redaktoriai. (2017). Mariana Trench 2017 m. Iš „Encyclopedia Britannica“. Gauta iš: britannica.com.
2. Charles Q. Choi. (2013). Mikrobai klesti giliausioje vietoje žemėje. 2017 m. Iš „Amazing Planet“. Gauta iš: livescience.com.
3. Deborah Netburn (2011). Marianos tranšėjoje randama milžiniška ameba 6.6 km po jūra. 2017 m. L. A. Times Gauta iš: latimesblogs.latimes.com.
4. Albert E. Theberge. (2009). Trisdešimt metų atrasti Mariana tranšėjos. 2017 m., Hydro International Gauta iš: hydro-international.com.
5. Deepsea Challenge. (2012). Mariana tranšėja. 2017 m. Iš Deepsea Challenge. Gauta iš: deepseachallenge.com.
6. Ker Than. (2012). James Cameron Užbaigti įrašų pertrauką Mariana Trench Dive. 2017 m. Iš „National Geographic News“. Gauta iš: news.nationalgeographic.com.
7. Eliza Strickland. (2012). Don Walsh apibūdina kelionę į Mariana tranšėjos dugną. 2017 m. Iš IEEE spektro. Gauta iš: spect.ieee.org.