Что скрывает марианская впадина

Марианская впадина: куда пропадают тонны воды?

В то время, как на самой высокой точке планеты, Эвересте, побывали тысячи человек, на дно Марианской впадины спустились лишь трое. Это самое малоизученное место на Земле, вокруг него существует множество загадок. На прошлой неделе геологи выяснили, что за миллион лет через разлом на дне впадины в недра Земли проникло 79 млн т воды.

Что произошло с ней после этого, неизвестно. «Хайтек» рассказывает о геологическом строении самой низкой точки планеты и о странных процессах, которые происходят на ее дне.

Без солнечных лучей и под колоссальным давлением

Марианская впадина — не вертикальная бездна. Это желоб в форме полумесяца, растянувшийся на 2,5 тыс. км к востоку от Филиппин и к западу от Гуаме, США. Самая глубокая точка впадины, бездна Челленджера, находится на расстоянии 11 км от поверхности Тихого океана. Эвересту, окажись он на дне впадины, до уровня моря не хватило бы 2,1 км.

Карта Марианской впадины.

Марианский желоб (как еще принято называть впадину) — часть глобальной сети прогибов, пересекающих морское дно и образовавшихся в результате древних геологических событий. Они возникают при столкновении двух тектонических плит, когда один пласт погружается под другой и уходит в мантию Земли.

Подводную траншею обнаружил британский исследовательский корабль «Челленджер» во время первой глобальной океанографической экспедиции. В 1875 году ученые попытались измерить глубину диплотом — веревкой с привязанным к ней грузом и метровой разметкой. Веревки хватило только на 4 475 морских саженей (8 367 м). Спустя почти сто лет судно «Челленджер II» вернулось к Марианской впадине с эхолотом и установило нынешнее значение глубины — 10 994 м.

Дно Марианской впадины скрыто в вечной темноте — солнечные лучи не проникают на такую глубину. Температура всего на несколько градусов выше нуля — и близка к точке замерзания. Давление в бездне Челленджера составляет 108,6 МПа, что примерно в 1 072 раза больше нормального атмосферного давления на уровне Мирового океана. Это в пять раз больше давления, которое создается при ударе пули о пуленепробиваемый объект и примерно равно давлению внутри реактора для синтеза полиэтилена. Но люди нашли способ добраться до дна.

Человек на глубине

Первыми людьми, побывавшими в бездне Челленджера, стали американские военные Жак Пиккар и Дон Уолш. В 1960 году на батискафе «Триест» они за пять часов спустились на 10 918 м. На этой отметке исследователи провели 20 минут и почти ничего не увидели из-за облаков ила, поднятых аппаратом. Кроме рыбы из вида камбалообразных, на которую попал луч прожектора. Наличие жизни под таким высоким давлением стало главным открытием миссии.

До Пиккара и Уолша ученые считали, что в Марианском желобе не могут жить рыбы. Давление в нем настолько велико, что кальций может существовать только в жидком виде. Это значит, что кости позвоночных должны буквально растворяться. Нет костей, нет и рыб. Но природа показала ученым, что они ошибаются: живые организмы способны адаптироваться даже к таким невыносимым условиям.

Множество живых организмов в бездне Челленджера обнаружил батискаф Deepsea Challenger, на котором в 2012 году на дно Марианской впадины в одиночку спустился режиссер Джеймс Кэмерон. В образцах грунта, взятых аппаратом, ученые нашли 200 видов беспозвоночных, а на дне впадины — странных полупрозрачных креветок и крабов.

На глубине 8 тыс. м батискаф обнаружил самую глубоководную рыбу — нового представителя вида липаровых или морских слизней. Голова рыбы напоминает собачью, а ее тело очень тонкое и эластичное — во время движения она напоминает полупрозрачную салфетку, которую несет течением.

На несколько сотен метров ниже живут гигантские десятисантиметровые амебы, называемые ксенофиофоры. Эти организмы демонстрируют удивительную устойчивость к нескольким элементам и химическим веществам, таким как ртуть, уран и свинец, которые убили бы других животных или человека за несколько минут.

Ученые считают, что на глубине существует еще множество видов, ожидающих открытия. Кроме того, до сих пор не ясно, как такие микроорганизмы — экстремофилы — могут выживать в столь экстремальных условиях.

Ответ на этот вопрос приведет к прорыву в биомедицине и биотехнологиях и поможет понять, как зародилась жизнь на Земле. Например, исследователи из Университета Гавайев полагают, что грязевые термальные вулканы вблизи впадины могли обеспечить условия для выживания первых организмов на планете.

Вулканы на дне Марианской впадины.

Что за разлом?

Впадина обязана своей глубиной разлому двух тектонический плит — тихоокеанский пласт уходит под филлипинский, образуя глубокий желоб. Регионы, в которых произошли такие геологические события, называют зоной субдукции.

Толщина каждой плиты составляет почти 100 км, а глубина разлома — по меньшей мере 700 км от самой нижней точки бездны Челленджера. «Это айсберг. Человек даже не был на вершине — 11 ничто по сравнению с 700, скрывающимися на глубине. Марианская траншея — это граница между пределами человеческих знаний и реальностью, которая недоступна человеку», — рассказывает геофизик Роберт Стерн из Техасского университета.

Плиты на дне Марианской впадины.

Ученые предполагают, что через зону субдукции в мантию Земли попадает вода в больших объемах — скалы на границах разломов действуют, как губки, поглощая воду, и транспортируют ее в недры планеты. В результате вещество оказывается на глубине от 20 до 100 км ниже морского дна.

Геологи из Университета Вашингтона выяснили, что за последний миллион лет через стык в недра земли попало более 79 млн т воды — это в 4,3 раза больше предыдущих оценок.

Главный вопрос — что происходит с водой в недрах. Считается, что водный цикл замыкают вулканы, возвращая воду в атмосферу в виде водяного пара во время извержений. Эта теория подтверждалась предыдущими измерениями объемов воды, проникающих в мантию. Вулканы выбрасывали в атмосферу примерно равный поглощенному объем.

Новое исследование опровергает эту теорию — подсчеты свидетельствуют о том, что Земля поглощает больше воды, чем возвращает. И это действительно странно — при условии, что уровень Мирового океана за последние несколько сотен лет не только не уменьшился, но и вырос на несколько сантиметров.

Возможное решение — отказ от теории равных пропускных возможностей всех зон субдукции на Земле. Вероятно, условия в Марианском желобе более экстремальные, чем в других частях планеты, а через разлом в бездне Челленджера в недра проникает больше воды.

«Зависит ли количество воды от особенностей строения зоны субдукции, например, от угла изгиба плит? Мы предполагаем, что аналогичные разломы существуют на Аляске и в Латинской Америке, но пока человеку не удалось обнаружить более глубокой структуры, чем Марианская впадина», — добавил ведущий автор исследования Даг Винес.

Вода, скрывающаяся в недрах Земли, — не единственная загадка Марианской впадины. Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) называет регион парком развлечений для геологов.

Это единственное место на планете, где углекислый газ существует в жидкой форме. Он выбрасывается несколькими подводными вулканами, расположенными за пределами Окинавского прогиба вблизи Тайваня.

На глубине 414 м в Марианской впадине находится вулкан Дайкоку, который представляет собой озеро чистой серы в жидкой форме, которая постоянно кипит при температуре 187 °С. На 6 км ниже располагаются геотермальные источники, выбрасывающие воду при температуре 450 °С. Но эта вода не кипит — процессу мешает давление, оказываемое 6,5-километровым водным столбом.

Океаническое дно на сегодня изучено человеком меньше, чем Луна. Вероятно, ученым удастся обнаружить разломы глубже Марианской впадины или, по меньшей мере, исследовать ее строение и особенности.

Источник

Тайны Марианской впадины

Отличники в школе твердо усвоили: самая высокая точка земли — гора Эверест (8848 м), самая глубокая впадина — Марианская. Однако если про Эверест мы знаем немало интересных фактов, то о впадине в Тихом океане, помимо того, что она самая глубокая, большинству людей ничего не известно.

ПЯТЬ ЧАСОВ ВНИЗ, ТРИ ЧАСА НАВЕРХ

Несмотря на то что океаны к нам ближе, чем горные вершины и уж тем более отдаленные планеты Солнечной системы, люди исследовали всего пять процентов морского дна, которое до сих пор остается одной из величайших загадок нашей планеты.

Шириной в среднем 69 км Марианская впадина образовалась несколько миллионов лет назад вследствие сдвигов тектонических плит и тянется в форме полумесяца на две с половиной тысячи километров вдоль Марианских островов.

Ее глубина, согласно последним исследованиям, составляет 10 994 метра ± 40 метров (для сравнения: экваториальный диаметр Земли равен 12 756 км), давление воды у дна достигает 108,6 МПа — это более чем в 1100 раз больше обычного атмосферного давления!

Марианская впадина, которую еще называют четвертым полюсом Земли, была открыта в 1872 году командой британского исследовательского судна «Челленджер». Экипаж проводил измерения дна в различных точках Тихого океана.

В районе Марианских островов был произведён очередной замер, но километрового каната оказалось недостаточно, и тогда капитан приказал добавить к нему ещё два километровых отрезка. Потом еще и еще.

Почти сто лет спустя эхолот другого английского, но под тем же именем, научного судна зафиксировал в районе Марианской впадины глубину 10 863 метра. После этого самую глубокую точку океанского дна стали называть «Бездной Челленджера».

В 1957 году уже советские исследователи установили наличие жизни на глубинах более 7000 метров, опровергнув тем самым бытовавшее в то вре мя мнение о невозможности жизни на глубинах более 6000—7000 метров, а также уточнили данные англичан, зафиксировав в Марианской впадине глубину в 11 023 метра.

Первое погружение человека на дно впадины состоялось в 1960 году. Его осуществили на батискафе «Триест» американец Дон Уолш и швейцарский океанолог Жак Пикар.

Спуск в бездну занял у них почти пять часов, а подъём — около трёх часов, на дне исследователи пробыли лишь 20 минут. Но и этого времени им хватило для того, чтобы сделать сенсационное открытие — в придонной акватории они обнаружили неизвестных науке плоских рыб размером до 30 см, похожих на камбалу.

ЖИЗНЬ В КРОМЕШНОЙ ТЬМЕ

В ходе дальнейших исследований с помощью беспилотных глубоководных аппаратов выяснилось, что на дне впадины, несмотря на ужасающее давление воды, обитают самые разнообразные виды живых организмов. Гигантские 10-сантиметровые амебы — ксенофиофоры, которых в обычных, земных, условиях можно увидеть только с помощью микроскопа, удивительные двухметровые черви, не менее огромные морские звёзды, осьминоги-мутанты и, естественно, рыбы.

Последние поражают своим ужасающим внешним видом. Их отличительной особенностью является огромная пасть и множество зубов. Многие раздвигают челюсти так широко, что даже небольшой хищник может целиком заглотить животное крупнее себя самого.

Встречаются и вовсе необычные существа, достигающие двухметрового размера с мягким желеобразным телом, аналогов которым в природе не существует.

Казалось бы, на такой глубине температура должна быть на уровне антарктической. Однако в «Бездне Чел-ленджера» находятся гидротермальные источники, называемые «черными курильщиками». Они постоянно нагревают воду и тем самым поддерживают общую температуру во впадине на уровне 1—4 градусов Цельсия.

Обитатели Марианской впадины живут в кромешной тьме, некоторые из них лишены зрения, у других имеются огромные телескопические глаза, улавливающие малейшие блики света. Отдельные особи имеют «фонари» на голове, излучающие разный цвет.

Есть рыбины, в теле которых скапливается светящаяся жидкость. Когда они чувствуют опасность, то выплескивают эту жидкость в сторону неприятеля и прячутся за этим «занавесом света». Внешний вид таких животных весьма непривычен к нашему восприятию, может вызывать омерзение и даже внушать чувство страха.

Но очевидно, что не все загадки Марианской впадины еще разгаданы. В глубинах обитают какие-то диковинные звери поистине невероятных размеров!

ЯЩЕР ПЫТАЛСЯ РАЗГРЫЗТЬ БАТИСКАФ КАК ОРЕХ

Иной раз на берегу, недалеко от Марианской впадины, люди находят тела мертвых 40-метровых чудищ. Также в тех местах были обнаружены гигантские зубы. Ученые доказали, что они принадлежат многотонной доисторической акуле-мегалодону, размах пасти которой достигал двух метров.

Предполагалось, что эти акулы вымерли около трех миллионов лет назад, но найденные зубы гораздо моложе. Так исчезли ли древние монстры на самом деле?

В 2003 году в США были опубликованы очередные сенсационные результаты исследований Марианской впадины. Ученые погрузили в самом глубоком месте мирового океана беспилотную платформу, снабженную прожекторами, чувствительными видеосистемами и микрофонами.

Платформа спускалась на 6 стальных тросах дюймового сечения. Сначала техника не давала никакой необычной информации. Но через несколько часов после погружения на экранах мониторов в свете мощных прожекторов стали мелькать силуэты странных больших объектов (не менее 12—16 метров), а микрофоны в это время передавали на записывающие устройства резкие звуки — скрежет железа и глухие равномерные удары по металлу.

Когда платформу подняли (так и не опустив на дно из-за непонятных помех, препятствовавших спуску), то обнаружилось, что мощные стальные конструкции были погнуты, а стальные тросы как будто подпилены. Еще немного — и платформа навсегда осталась бы «Бездне Челленджера».

Ранее нечто подобное приключилось с немецким аппаратом «Хайфиш». Опустившись на глубину 7 километров, он вдруг отказался всплывать. Чтобы выяснить, в чем неполадка, исследователи включили инфракрасную камеру.

То, что они увидели в последующие несколько секунд, показалось им коллективной галлюцинацией: огромный доисторический ящер, вцепившись зубами в батискаф, пытался разгрызть его как орех.

Опомнившись от шока, ученые привели в действие так называемую электрическую пушку, и чудовище, пораженное мощным разрядом, поспешило ретироваться.

Гигантская 10-сантиметровая амеба— ксенофиофора

КТО ЯВЛЯЕТСЯ НАСТОЯЩИМ «ХОЗЯИНОМ» ПЛАНЕТЫ ЗЕМЛЯ

Но не только фантастические чудовища попадают в поле зрения глубоководных камер. Летом 2012 года беспилотный глубоководный аппарат «Титан», спущенный с научно-исследовательского судна «Рик Месенгер», находился в Марианской впадине на глубине 10 000 метров. Его главной целью было проведение видеосъемки и фотографирование различных подводных объектов.

Вдруг камеры зафиксировали странный множественный блеск материала, очень похожего на металл. А затем в нескольких десятках метрах от аппарата в свете прожектора засветились несколько крупных объектов.

Приблизившись к этим объектам на максимально допустимое расстояние, «Титан» выдал на мониторы ученых, находящихся на «Рике Месенгере» очень необычную картинку. На площадке примерно в квадратный километр находились около 50 крупных цилиндрических предметов, очень похожих на. летающие тарелки!

Через несколько минут после зафиксированного «аэродрома НЛО» «Титан» перестал выходить на связь и так и не всплыл на поверхность.

Существует масса общеизвестных фактов, которые если и не подтверждают возможности существования в морских глубинах разумных существ, то, во всяком случае, вполне объясняют, почему современная наука до сих пор ничего не знает о них.

Во-первых, родная для человека среда обитания — земная твердь — занимает лишь немногим более четверти поверхности суши. Так что нашу планету вполне можно было бы назвать планетой Океан, нежели Земля.

Во-вторых, как всем известно, жизнь зародилась в воде, поэтому морской разум (если он существует) старше человеческого примерно на полтора миллиона лет.

Именно поэтому, по мнению некоторых специалистов, на дне Марианской впадины благодаря наличию активных гидротермальных источников могут существовать не только целые колонии доисторических животных, сохранившихся до наших дней, но и неведомая землянам подводная цивилизация разумных существ! «Четвертый полюс» Земли, на взгляд ученых, — самое подходящее место для их обитания.

И в очередной раз встает вопрос: единственным ли «хозяином» планеты Земля является человек?

«ПОЛЕВЫЕ» ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАПЛАНИРОВАНЫ НА ЛЕТО 2015 ГОДА

Третьим человеком, за всю историю исследования Марианской впадины спустившимся на ее дно, стал ровно три года назад Джеймс Кэмерон.

«На земной суше исследовано практически все, — объяснял он свое решение. — В космос начальники предпочитают посылать людей кружиться вокруг Земли, а к других планетам направлять автоматы. Для радостей открытия неизведанного остается одно поле деятельности — океан. Исследовано всего около 3% его водного объема, а что там дальше — неизвестно».

На батискафе DeepSes Challenge, находясь в по лусогнутом состоянии, по скольку внутренний диа метр аппарата не превышав 109 см, известный кинорежиссер наблюдал за всем, что происходит i этом месте, пока механические непо ладки не вынудили его подняться нг поверхность.

Кэмерону удалось взять со дна об разцы пород и живых организмов, а так же провести киносъемку 3D-камерами. Впоследствии эти кадры легли в основу документального фильма.

Однако он так и не увидел ни одного из страшных морских монстров. По его словам, самое дно океана было «лунным. пустым. одиноким», и он чувствовал «полную изоляцию от всего человечества».

Тем временем в лаборатории телекоммуникаций Томского политехнического университета совместно с Институтом проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН полным ходом идёт разработка отечественного аппарата для глубоководных исследований, который сможет опускаться на глубину до 12 километров.

Специалисты, работающие над батискафом, заявляют о том, что аналогов разрабатываемому ими оборудованию в мире нет, а «полевые» исследования образца в водах Тихого океана запланированы уже на лето 2015 года.

Приступил к работе над проектом «Погружение в Марианскую впадину в батискафе» и знаменитый путешественник Федор Конюхов. По его словам, он ставит своей целью не просто коснуться дна глубочайшей впадины Мирового океана, но и провести там целых двое суток, проведя уникальные исследования.

Батискаф создается из расчета на двух человек и будет спроектирован и построен одной из австралийских компаний.

Источник

Тайны Марианской впадины

Марианская впадина, или Марианский жёлоб — океаническая впадина на западе Тихого океана, являющаяся глубочайшим из известных на Земле географических объектов.

Впадина протянулась вдоль Марианских островов на 1500 км; она имеет V-образный профиль, крутые (7—9°) склоны, плоское дно шириной 1—5 км, которое разделено порогами на несколько замкнутых депрессий (Депрессия (лат. depressio — вдавливание, снижение) — в геоморфологии — понижение на земной поверхности независимо от его формы и происхождения; иногда депрессией называют впадину, дно которой лежит ниже уровня океана, — прим.космонавта).
У дна давление воды достигает 108,6 МПа, что более чем в 1100 раз больше нормального атмосферного давления на уровне Мирового океана. Впадина находится на границе стыковки двух тектонических плит, в зоне движения по разломам, где Тихоокеанская плита уходит под Филиппинскую плиту.

Первыми, кто осмелился бросить вызов пропасти, были англичане — военный трехмачтовый корвет “Челленджер” с парусным оснащением был перестроен в океанографическое судно для гидрологических, геологических, химических, биологических и метеорологических работ в ещё в 1872 году. Через некоторое время после начала спуска аппарата, регистрирующий звуки прибор стал передавать на поверхность какой-то металлический скрежет, напоминающий звук распиливаемого металла. В это время на мониторе появились какие-то неясные тени, похожие на гигантских сказочных драконов с несколькими головами и хвостами. Через час ученые забеспокоились, что уникальная аппаратура, изготовленная в лаборатории НАСА из балок сверхпрочной титаново-кобальтовой стали, имеющая шарообразную конструкцию, так называемый “ёж” диаметром около 9 м, может остаться в бездне Марианской впадины навечно — так что было принято решение немедленно поднять аппарат на борт корабля. “Ежа” извлекали из глубин более восьми часов и как только он появился на поверхности немедленно положили его на специальный плот. Телекамеру и эхолот подняли на палубу “Гломар Челленджера”. Исследователи пришли в ужас, когда увидели, насколько были деформированы прочнейшие стальные балки конструкции, что же касается стального 20-сантиметрового троса, на котором опускали “ежа”, то учёные не ошиблись в природе передаваемых из водной пучины звуков — трос был наполовину перепилен. Кто пытался оставить аппарат на глубине и зачем — так навсегда и останется загадкой. Подробности этого происшествия были опубликованы в 1996 году газете “Нью-Йорк Таймс”.

Первые данные о глубине Марианского жёлоба были получены лишь в 1951 году — согласно проведённым замерам глубина впадины была объявлена равной 10 863 м. После этого самую глубокую точку Марианской впадины стали называть “Бездной Челленджера” (Challenger Deep).Трудно себе представить, что в глубинах Марианского жёлоба запросто поместится самая высокая гора нашей планеты — Эверест, а над ней ещё и останется больше километра воды до поверхности… Конечно же поместится не по площади, а исключительно по высоте, но цифры всё равно поражают.

Следующими исследователями Марианской впадины были уже советские учёные — в 1957 году, во время 25-го рейса советского научно-исследовательского судна “Витязь”, они не только объявили максимальную глубину впадины равной 11 022 метрам, но и установили наличие жизни на глубинах более 7000 метров, опровергнув тем самым бытующее в то время представление о невозможности жизни на глубинах более 6000-7000 метров. В 1992 “Витязь” был передан новообразованному Музею Мирового Океана. Два года судно ремонтировалось на заводе, а 12 июля 1994 года встало на вечную стоянку у музейного причала в самом центре Калининграда.

23 января 1960 года было осуществлено первое и единственное погружение человека на дно Марианского глубоководного желоба. Таким образом, единственными людьми, побывавшими “на дне Земли”, стали лейтенант ВМС США Дон Уолш и исследователь Жак Пикар.Во время погружения их защищали бронированные, толщиной в 127 миллиметров, стенки батискафа под названием “Триест”.Батискаф был назван в честь итальянского города Триест, в котором были произведены основные работы по его созданию. Согласно приборам на борту “Триеста”, Уолш и Пикар погрузились на глубину 11 521 метр, но позже эта цифра была немного подкорректирована — 10 918 метров.Погружение заняло около пяти, а подъём — около трёх часов, на дне исследователи пробыли лишь 12 минут. Но и этого времени им хватило для того, чтобы сделать сенсационное открытие — на дне они обнаружили плоских рыб размером до 30 см, похожих на камбалу!

Исследования 1995 года показали, что глубина Марианской впадины составляет около 10 920 м, а японский зонд “Kaik?”, спущенный в Бездну Челленджера 24 марта 1997 года, зафиксировал глубину 10 911,4 метра.

Через год необычное происшествие случилось с батискафом «Кальмар» Австралийских военно-морских сил во время съемки котловины Беллинсгаузена, глубина которой составляет около 6 километров. Кинокамера аппарата, который шел в 40 м над дном, засняла странные объекты овальной формы с четкими контурами, излучавшие сильный внутренний свет.

После изучения видеозаписи учеными Мельбурнского университета и специалистами ВМС Австралии был сделан вывод, что аппарат заснял какие-то сооружения явно искусственного происхождения. Решено было повторить съемку этого же района. Через пару недель батискаф снова заснял место, где были загадочные постройки, но там кроме ровного дна уже ничего не было. Хозяева глубин предпочли замести все следы своего присутствия…

Ещё одно столкновение с необъяснимым в глубинах Марианской впадины случилось с немецким научно-исследовательским аппаратом “Хайфиш” с экипажем на борту. На глубине 7 км аппарат неожиданно прекратил движение. Для выяснения причины неполадок гидронавты включили инфракрасную камеру… То, что они увидели в последующие несколько секунд, показалось им коллективной галлюцинацией: огромный доисторический ящер, впившись зубами в батискаф, пытался разгрызть его как орех. Опомнившись от шока, экипаж привел в действие устройство, именуемое “электрической пушкой”, и чудовище, пораженное мощным разрядом, скрылось в бездне…

31 мая 2009 на дно Марианской впадины погрузился автоматический подводный аппарат Nereus. Согласно замерам, он опустился на 10 902 метра ниже уровня Мирового океана.

На дне Nereus снял видео, сделал несколько фотографий и даже собрал образцы отложений на дне.

Благодаря современным технологиям, исследователям удалось запечатлеть немного представителей Марианской впадины, предлагаю познакомиться с ними и Вам.

Источник