Marianase omaduste, sondide ja laskude kraavi

The Marianase pit See on maailma ookeanide kõige sügavam ala. See asub Vaikse ookeani lääne- ja ida pool Mariana saartel.

Need saared on osa kaevandustest, mis langevad kokku subduktsiooni tsooniga, kus kaks kõrvuti asuvat tektoonilist plaati kokku puutuvad.

Kaevu pikkus on umbes 2500 km, keskmine laius 69 kilomeetrit. Selle maksimaalne sügavuspunkt on tuntud kui Challenger Abyss, mis on hinnanguliselt 10 994 meetrit.

Mariana Trench, mis asub Põhja-Mariaanide ja Guami USA sõltuvuste territooriumidel, määrati 2009. aastal Ameerika Ühendriikide rahvuslikuks monumendiks.

Kaevu ei ole Maa keskele kõige lähemal asuva merepõhja osa. Seda seetõttu, et Maa ei ole täiuslik sfäär; selle raadius on poolades vähem kui 25 kilomeetrit kui ekvaatoril. Selle tulemusena on osa Arktika ookeani põrandast vähemalt 13 kilomeetri kaugusel Maa keskpunktist kui Challengeri kuristik..

Samuti võite olla huvitatud teada, millised on ookeani kaevikud? See võimaldab teil paremini mõista seda geoloogilist nähtust.

Mariana kraavi omadused

Marianase süvend on äärmusliku pimeduse tõttu äärmusliku sügavuse tõttu arvestatud ka temperatuuriga, mis on mõne kraadi kõrgusel külmumispunktist.

Ookeanide, nagu Vaikse ookeani, suhteliselt soe pinnavesi ulatub 500 kuni 1000 jala sügavusele. Pinnavee all langeb temperatuur kiiresti, moodustades termokliini.

Termokliini paksus varieerub umbes 1000 jala kuni 3000 jalga. Selle punkti all on vesi aeglasem. Sellistes piirkondades nagu Mariana Trench, on vee temperatuur vahemikus 1-4 ° C.

Vesirõhk kraavi põhjas on kaheksa tonni purunemine ruuttollise kohta või ligikaudu tuhat korda kõrgem standardne atmosfäärirõhk merepinnal. Rõhk suureneb sügavusega.

Sondid

Mariana kraavi ja selle sügavust uuriti esmakordselt 1875. aastal Briti laeva H.M.S. Challenger on esimene osa ülemaailmsest ookeanograafilisest kruiisist.

Teadlased registreerisid raske resonantsi akordiga 4 475 sülla sügavust (umbes viis miili või kaheksa kilomeetrit)..

1899. aasta novembris proovis USS Nero, ümberehitatud mereväe kollariseerija, 5269 fati (9636 m). See oli sügavaim sügavus, mida sel ajal täheldati, ja rekord säilitati mitu aastat, kuni Saksa uurimislaev Planeta proovis Filipiinide hauda.

USA kalanduskomisjoni Albatrossi aurusaun proovis ka Mariana Trenchi ja leidis 1900. aasta veebruaris Guamast kagus 8802 m. Kaabellevik Colonia proovis marsruuti, mis läbis 1902. aastal kraavi põhjaosa.

Peaaegu kolmkümmend aastat pärast esimest uuringut näitasid Mariana saarte ümbruses erakorralised sügavused, kaevik määrati lõpuks kindlaks. Saksa geograaf Otto Krummel avaldas, milline võiks olla 1907 Handbuch der Ozeanographie.

See oleks veel nelikümmend aastat, enne kui tunnistati, et Mariana kraavil oli maailma ookeani sügavam sügavus.

1951, H.M.S. Challenger II kontrollis kaevandust kajauuringu abil, mis on palju täpsem ja lihtsam viis sügavuse mõõtmiseks kui uuringu meeskond ja traalijooned, mida kasutati algsel ekspeditsioonil.

Selle uuringu käigus registreeriti kaeviku sügavam osa, kui Challenger II mõõdis 5 960 fati (10 900 meetrit) sügavust 11 ° 19'N 142 ° 15'E, tuntud kui Challenger Abyss..

Challenger ekspeditsioon andis esimese pilguga sügavad ookeanialad ja muud ookeani põranda omadused.

Lisaks Mariana kraavi uurimisele kogus Challenger ka olulisi andmeid Vaikse ookeani, Atlandi ookeani ja India ookeanide omaduste ja liikide kohta, mis katavad ligi 130 000 kilomeetrit, umbes 71 000 meremiili.

Nelja-aastase ekspeditsiooni käigus avastati umbes 5000 uut mereliigi liiki.

1995. aasta märtsis kasutati mehitamata Jaapani allveelaeva Kaiko, et teha sügavamaid uuringuid Mariana trenchi kohta.

Kaiko on keerukas laev, millel on väga täpne positsioneerimissüsteem, mis võimaldab teadlastel koguda olulisi andmeid ilma, et oleks vaja ohustada inimese sukeldujaid.

Marianas Trench on Washingtoni Ülikooli ja Woods Hole ookeanide instituutide teadlaste poolt 2012. aastal valitud põhjaveetsükli seismilise uurimise sait..

Kasutades nii ookeanipõhiseid seismomeetreid kui ka hüdrofoone, on teadlased võimelised kaardistama struktuure nii sügavale kui 97 kilomeetrit (60 miili) pinna all.

Drops

Esimene kord, kui inimesed laskusid Challengeri kuristikku, oli enam kui 50 aastat tagasi. 23. jaanuaril 1960 saavutasid selle eesmärgi Šveitsi teadlane Jacques Piccard ja USA mereväe leitnant Don Walsh.

See oli Ameerika Ühendriikide mereväe sukeldatavas vannis, Trieste nime kandev vannituba, mis seadis sukeldumise rekordi sügavusel 10, 900 meetrit.

Teadlaste idee oli kasutada 50 tonni bensiini 50-jala pikkuste allveelaevade ujukite täitmiseks, teades, et bensiin oli veest kergem, mida omakorda kasutati veealuste õhutankide üleujutamiseks, võimaldades selle laskumine.

Kui sügavus suurenes, kompresseeriti bensiini, mis vähendas allveelaeva ujuvust ja kiirendas selle arengut, kuni umbes 5 tundi hiljem oli Trieste jõudnud ookeani põhja, taludes rohkem kui 16 000 naela rõhu ruuttollile..

Pärast kaks aastat kestnud modifikatsioone ja keelekümbluskatseid San Diego ja Guami lähedal oli Trieste valmis oma suureks sukeldumiseks Mariana Trenchi allosas.

20. jaanuaril 1960 lahkus Guamist käsklaev, puksiirlaev ja vannituba. Juhtimislaeva esimene ülesanne oli leida Challenger'i sügavaim osa, et tagada uurijate õigused..

Kuid kuna laeva sügavusandur ei suutnud selliseid äärmuslikke sügavusi mõõta, kasutas meeskond toormeetodit. Nad süüdistasid sulavkaitsmed TNT plokkides ja nad viskasid need küljelt vee alla plahvatamiseks.

Siis kasutasid ta taimerid sekundite loendamiseks, kuni lööklaine helilained põrkasid kaugelt merepõhjast ja langesid laeva hüdrofonile. Nad leidsid peagi 1,6 km laiuse ja 11 km pikkuse sihtala.

Pärast viie tunni möödumist veetis paar alles vaid umbes 20 minutit ja ei suutnud võtta pilte, mis olid põhjustatud muda segunemisest põhjustatud muda pilvedest..

60-ndate aastate lõpus oli Ameerika Ühendriikide merevägi hüljanud maailma kõige sügavamate kuristuste mehitatud uurimise..

Trieste meeskond pidi oma sõidukiga palju sügavaid sukeldumisi tegema, kuid merevägi otsustas ohutusega seotud muresid silmas pidades piirata kunsti sügavusega üle 6000 meetri..

Okeanograafia institutsioonide poolt üle maailma ehitatud järgmise põlvkonna teadusuuringute allveelaevad jäid ka madalamatele sügavustele. Ehitades laevu, mis võiksid jõuda 6000 meetri kaugusele, võiksid nad uurida 98 protsenti ookeanist, kõike peale salapäraste kaevikute.

Ookeanograafid õppisid roboti sõidukeid usaldama, et uurida kohti, mida inimesed ei saanud minna.

26. märtsil 2012 õnnestus filmi režissöör James Cameronil pärast 2-tunnise ja 36-minutilise laskumist sattuda sukeldatavas Deepsea Challengeris Marianase haudade põhjale..

Cameron veetis mitu tundi uurima ookeani põrandat, kogudes teavet ja teaduslikke andmeid ning näidisinfot enne oma 70-minutilise tõusuga.

2015. aasta juulis uputasid Oregoni Riikliku Ookeani- ja Atmosfääri Ülikooli ning Rannavalve liikmed hüdrofoni Mariana kraavi sügavamasse ossa, Challengeri kuristikku.

Pärast seda, kui titaani kest on hüdrofon, mis ei olnud kaugemal kui mõnda miili, oli see kavandatud nii, et see taluks tohutut survet 7 miili allpool. Kuigi teadlased ei saanud hüdrofoni tagasi saada novembriks, oli andmete maht esimese 23 päeva jooksul täielik.

Pärast kuude kestnud usaldusväärset analüüsi olid eksperdid üllatunud, et nad võtavad vastu looduslikud ja kunstlikud helid, nagu paadid, maavärinad, taifuun ja vaalad. Missiooni edukuse tõttu teatasid teadlased plaanist 2017. aastal kasutada teist hüdrofoni pikema aja jooksul.

Ökoloogia

Kuni Piccardi ja Walshi ajaloolise sukeldumiseni arutasid teadlased, kas elu võib sellises äärmuslikus surve all eksisteerida. Aga allosas valgustas Trieste peegeldi olendit, mida Piccard arvas olevat sile kala, hetkest, mil Piccard kirjeldas hiljem innukalt raamatut oma reisi kohta.

Piccardi ja Walshi ekspeditsioon väitis, et ta on täheldanud (üllatusena kõrge rõhu tõttu) suuri olendeid, kes elavad taustal, näiteks lame kala umbes 30 cm ja krevetid. Piccardi sõnul tundus fond selge ja selge.

Paljud merebioloogid on nüüd skeptilised lestakujude väidetava täheldamise suhtes ja on soovitatav, et olend oleks olnud merikurgi.

Teise ekspeditsiooni ajal koguti mehitamata sõiduki Kaik mud muda proovid merepõhjast. Leiti, et nendes proovides elasid väikesed organismid.

Scripsi okeanograafia instituudi teadlased on leidnud hiiglaslikud amoebad 10,6 kilomeetrit ookeani pinnast, Mariana kraavi täpselt.

Seda silmas pidades: need amoebad, mida tuntakse ka ksenofooridena, elavad umbes 1,6 kilomeetrit sügavamal kui Everesti mäe kõrgusel. Varasem ksenofooride sügavuse rekord oli umbes 7,5 kilomeetrit.

Cruise korraldanud Scripsi ookeani insener Kevin Hardy selgitas, et Mariana saartest ida pool asuv Mariana kraavi on seni vähe uuritud, sest tehnoloogia ei võimaldanud seda.

Rõhk põhja kaevikus on ligikaudu 16 500 naela ruuttolli kohta. Rõhk merepinnal on 14,7 psi.

Surve 35 000 jalga alla merepinna on nii intensiivne, ütles Hardy, et inimese luud purustatakse täielikult.

Kaamerate ja valgustite purunemise kaitsmiseks ehitas Hardy ja tema meeskond 17-tollise läbimõõduga kera, mis oli valmistatud 1-tollisest paksust klaasist. Hardy ütles, et klaasi paksus ja tugevus võimaldavad sfääril taluda süvamere survet.

Lisaks sellele on Maa kõige sügavam ookeani kaev koduks üllatavalt aktiivsele bakterite kogukonnale, mis viitab sellele, et teised kaevikud võivad olla mikroobse elu kohtumispaigaks, ütlevad teadlased..

Uurijad analüüsisid setete hapnikutarbimise taset, mis näitas süvamere mikroobide aktiivsust.

Nad avastasid ootamatult kõrged merepõhja hapnikutarbimise määrad, mis näitab, et mikroobide kogukond on kaks korda aktiivsem kui lähedal asuval 6 000 m (6 900 m) saidil umbes 35 km (60 km) lõunasse.

Challenger Abyssi setetes olid ka mikroobid ja orgaanilised ühendid oluliselt kõrgemad kui lähedalasuval kõrgemal saidil.

Uurijad viitavad sellele, et Mariana kraav toimib ülalpool setete looduslikuks lõksu. Sarnased toimed on näha ka muudes allveelaevade kanjonites.

Teine uurijate rühm nägi hiljuti pilgu, et on olemas mikroobide kogukonnad, mis õitsevad ookeani koorikus.

See avastus keskendus kivimitele, mis olid merepõhjast allpool umbes 1 150 kuni 1 900 jalga (350–580 m). Ameerika Ühendriikide loode rannikust umbes 2600 meetri pikkune vesi.

Need mikroobid elavad ilmselt vee ja kivi keemilistest reaktsioonidest pärineva energia asemel ülaltpoolt lundavate toitainete asemel.

Viited

1. Encyclopædia Britannica toimetajad. (2017). Mariana Trench 2017, Encyclopedia Britannica. Välja otsitud: britannica.com.
2. Charles Q. Choi. (2013). Mikroobid arenevad sügavamal kohapeal Maal. 2017, alates Amazing Planet'ist. Välja otsitud aadressilt: livescience.com.
3. Deborah Netburn (2011). Hiiglaslik ameba leiti Mariana Trenchis 6,6 miili merest allpool. 2017, L. A. Times Välja otsitud andmebaasist: latimesblogs.latimes.com.
4. Albert E. Theberge. (2009). Kolmkümmend aastat Mariana kraavi avastamist. 2017, by Hydro International Välja otsitud andmebaasist: hydro-international.com.
5. Deepsea väljakutse. (2012). Mariana trench. 2017, Deepsea Challengest. Välja otsitud andmebaasist: deepseachallenge.com.
6. Ker Than. (2012). James Cameron Mariana Trenchi sukeldumine. 2017, National Geographic News. Välja otsitud: news.nationalgeographic.com.
7. Eliza Strickland. (2012). Don Walsh kirjeldab reisi Mariana kraavi põhja. 2017, IEEE Spectrumilt. Välja otsitud andmebaasist: spect.ieee.org.