Priekopa charakteristík, sond a zostupov Marianas

Pitie Marianas Je to najhlbšia oblasť svetových oceánov. Nachádza sa na západe Tichého oceánu a východne od Mariánskych ostrovov.

Tieto ostrovy sú časťou jam, ktoré sa zhodujú s podtlakovou zónou, bodom, kde sa zrazia dve susediace tektonické dosky.

Jáma je dlhá približne 2.550 kilometrov s priemernou šírkou 69 kilometrov. Jeho maximálny hĺbkový bod je známy ako priepasť Challenger, ktorá sa odhaduje na 10 994 metrov.

Prístav Mariana Trench, ktorý sa nachádza na území závislostí USA Severné Mariány a Guamu, bol v roku 2009 vyhlásený za národný pamätník Spojených štátov amerických..

Pôda nie je časťou morského dna, ktorá je najbližšie k stredu Zeme. Je to preto, lebo Zem nie je dokonalá guľa; jeho polomer je o 25 kilometrov menší než v rovníku. V dôsledku toho sú časti dna Severného ľadového oceánu aspoň 13 kilometrov bližšie k stredu Zeme ako priepasť Challenger..

Tiež by vás mohlo zaujímať, čo sú to oceánske zákopy? To vám umožní lepšie pochopiť tento geologický fenomén.

Charakteristika mariánskeho príkopu

Pôda Marianas je v neustálom temnote, kvôli svojej extrémnej hĺbke, počítajúc aj s teplotami, ktoré sú o niekoľko stupňov nad bodom mrazu.

Pomerne teplá povrchová voda oceánov, ako je Tichý oceán, siaha až do hĺbky 500 až 1 000 stôp. Pod povrchovými vodami teplota prudko klesá a vytvára vrstvu nazývanú termocline.

Thermocline sa mení v hrúbke od približne 1 000 stôp do 3 000 stôp. Pod týmto bodom voda ochladzuje pomalšie. V oblastiach, ako je Mariana Trench, sa teplota vody pohybuje medzi 1-4 ° C.

Tlak vody v spodnej časti výkopu je drvenie ôsmich ton na štvorcový palec alebo približne 1000-násobok štandardného atmosférického tlaku na hladine mora. Tlak sa zvyšuje s hĺbkou.

sondovania

Výkop Mariana a jeho hĺbky boli prvýkrát preskúmané v roku 1875 britskou loďou H.M.S. Challenger, táto časť prvej svetovej oceánografickej plavby.

Vedci zaznamenali hĺbku 4 477 sôch (asi päť míľ alebo osem kilometrov) pomocou ťažkej rezonančnej akordu.

V novembri 1899, USS Nero, konvertovaný námorný bariér, sondoval na 5269 sakách (9636 m). To bola najhlbšia hĺbka pozorovaná v tej dobe a záznam bol zachovaný niekoľko rokov, kým nemecké výskumné plavidlo Planeta sondovalo do filipínskeho hrobu..

Parný čln Albatros z americkej komisie pre ryby tiež sondoval do Mariana Trench a vo februári 1900 našiel 8802 m, juhovýchodne od Guamu. Káblová loď Colonia sondovala trasu, ktorá v roku 1902 prekročila severný koniec výkopu.

Takmer tridsať rokov po prvom prieskume sa objavili mimoriadne hĺbky v blízkosti Mariňanských ostrovov. Nemecký geograf Otto Krummel publikoval, čo by mohlo byť prvou autonómnou mapou zákopu v roku 1907 Handbuch der Ozeanographie.

Bolo by to ďalších štyridsať rokov, kým by sa zistilo, že zákop Mariany mal najhlbšie hlbiny svetového oceánu.

V roku 1951 H.M.S. Challenger II skontroloval výkop pomocou prieskumu echo, čo je oveľa presnejší a oveľa ľahší spôsob merania hĺbky ako prieskumný tím a vlečné linky, ktoré boli použité v pôvodnej expedícii..

Počas tohto prieskumu, najhlbšia časť výkopu bola zaznamenaná, keď Challenger II meral hĺbku 5 960 sôch (10 900 m) až 11 ° 19'N 142 ° 15'E, známej ako priepasť Challenger..

Výprava Challenger priniesla prvý pohľad na hlboké oceánske panvy a ďalšie prvky dna oceánu.

Okrem skúmania priekopy Mariana, Challenger zozbieral aj dôležité údaje o charakteristikách a druhoch Tichého oceánu, Atlantického oceánu a Indického oceánu, ktoré pokrývajú takmer 130 000 kilometrov, približne 71 000 námorných míľ..

Počas 4-ročnej expedície bolo objavených približne 5000 nových druhov morských živočíchov.

V marci 1995 bola japonská ponorka Kaiko bez posádky použitá na hlbšie vyšetrovanie mariňského príkopu.

Kaiko je sofistikované plavidlo s veľmi presným polohovacím systémom, ktorý umožňuje vedcom zbierať dôležité údaje bez potreby ohrozenia ľudského potápača..

Marianas Trench je lokalitou vybranou výskumníkmi z University of Washington a oceánografickou inštitúciou Woods Hole v roku 2012 pre seizmické skúmanie cyklu podzemných vôd..

Pomocou seizmometrov a hydrofónov oceánskeho dna sú vedci schopní mapovať štruktúry tak hlboko ako 97 kilometrov pod povrchom..

downgrade

Prvýkrát, čo ľudia zostúpili do priepasti Challenger, bolo viac ako 50 rokov. 23. januára 1960 tento cieľ dosiahol švajčiarsky vedec Jacques Piccard a poručík Don Walsh z amerického námorníctva..

To bolo v ponorke amerického námorníctva, bathyscaphe volal Terst, ktorý nastavil potápanie záznam v hĺbke 10, 900 metrov.

Vedec mal predstavu o použití 70 ton benzínu na naplnenie plavákov ponoriek s dĺžkou 50 stôp, pričom vedel, že benzín je ľahší ako voda, ktorá sa zase používa na zaplavovanie ponorných vzduchových nádrží, čo umožňuje jeho zostup.

Keď sa hĺbka zvýšila, stlačený benzín, ktorý znížil vztlak ponorky a urýchlil jej postup až o približne 5 hodín neskôr, dosiahol Terst na dne oceánu, pričom odolával tlaku viac ako 16 000 libier na štvorcový palec..

Po dvoch rokoch úprav a ponorných testov v blízkosti San Diega a Guamu bol batyscaphe Trieste pripravený na svoje veľké potápanie v dolnej časti Mariana Trench..

20. januára 1960 Guam opustil veliteľskú loď, remorkér a bathyscaphe. Prvou úlohou veliteľskej lode bolo nájsť najhlbšiu časť priepasti Challenger, aby sa zabezpečili vhodné chvályhodné práva pre prieskumníkov..

Ale pretože hĺbková sonda na lodi nemohla merať také extrémne hĺbky, posádka použila surovú metódu. Zapálili poistky v blokoch TNT a hodili ich po boku, aby explodovali pod vodou.

Potom použili časovače na počítanie sekúnd, kým sa zvukové vlny výbuchu neodrazili od vzdialeného morského dna a ustúpili do lodného hydrofónu. Čoskoro identifikovali cieľovú oblasť širokú 1,6 km a dĺžku 11 kilometrov.

Po päťhodinovom zostupe strávil pár v dolnej časti len asi 20 minút a nemohol zobrať žiadne obrázky kvôli oblakom bahna, ktoré ich prechádzalo.

Koncom 60-tych rokov opustilo námorníctvo Spojených štátov americký prieskum najhlbších priepastí na svete..

Tím Trieste očakával, že bude robiť veľa hlbokých ponorov so svojím vozidlom, ale námorníctvo, citujúc obavy o bezpečnosť, sa rozhodlo obmedziť umenie na hĺbky nad 6000 metrov..

Výskumné ponorky novej generácie postavené oceánografickými inštitúciami po celom svete zostali aj v menších hĺbkach. Budovaním lodí, ktoré by mohli dosiahnuť 6000 metrov, by mohli preskúmať 98 percent oceánu, argumentovali, všetko okrem záhadných zákopov.

Oceánografi sa naučili dôverovať robotickým vozidlám, aby preskúmali miesta, ktoré ľudia nemohli ísť.

26. marca 2012 sa filmovému režisérovi Jamesovi Cameronovi podarilo ponoriť sa do spodnej časti hrobov Marianas v ponornom Deepsea Challenger po zostupe 2 hodiny a 36 minút..

Cameron strávil niekoľko hodín skúmaním dna oceánu, zhromažďovaním informácií a vedeckých údajov a informácií o vzorkách, predtým ako začal svoj 70 minútový výstup..

V júli 2015 členovia Národnej správy oceánov a atmosféry, Štátna univerzita v Oregone a Pobrežná hliadka ponorili hydrofón do najhlbšej časti priekopy Mariana, priepasti Challenger.

Hydrofón s titánovým plášťom, ktorý nikdy nebol nasadený mimo míle, bol navrhnutý tak, aby odolal obrovskému tlaku 7 míľ pod ním. Hoci výskumníci nemohli obnoviť hydrofón až do novembra, kapacita údajov bola dokončená v prvých 23 dňoch.

Po mesiacoch dôkladnej analýzy boli experti prekvapení, že si vyzbierali prirodzené a umelé zvuky ako lode, zemetrasenia, tajfúny a zvuky veľrýb. Vzhľadom k úspechu misie, výskumníci oznámili plány na nasadenie druhého hydrofónu v roku 2017 na dlhšiu dobu.

ekológia

Až do historického ponorenia Piccarda a Walsha vedci diskutovali o tom, či by mohol existovať život pod takýmto extrémnym tlakom. Ale v spodnej časti Trieste reflektor osvetľoval stvorenie, o ktorom si Piccard myslel, že je hladká ryba, okamih, ktorý Piccard neskôr s nadšením opísal v knihe o svojej ceste.

Expedícia, ktorú uskutočnili Piccard a Walsh, tvrdila, že (s veľkým prekvapením kvôli vysokému tlaku) pozorovala veľké tvory, ktoré žijú v pozadí, ako napríklad plochá ryba s dĺžkou asi 30 cm a krevety. Podľa Piccarda sa zdalo, že fond je jasný a jasný.

Mnohí morskí biológovia sú teraz skeptickí, pokiaľ ide o údajné pozorovanie platesy, a navrhuje sa, aby tvor bol morskou uhorkou.

Počas druhej expedície bezobslužné vozidlo Kaikō zozbieralo vzorky bahna z morského dna. Bolo zistené, že v týchto vzorkách žili malé organizmy.

Vedci z Scripps Institution of Oceanography našli obrie améby 10,6 kilometrov pod hladinou oceánu, v Mariana Trench, aby boli presné.

Aby sme to povedali v perspektíve: tieto améby, tiež známe ako xenofóry, žijú v priekope o 1,6 kilometra hlbšie ako je výška Mount Everest. Predchádzajúci záznam hĺbky xenofórov bol približne 7,5 kilometra.

Kevin Hardy, oceánsky inžinier v Scripps, ktorý organizoval plavbu, vysvetlil, že Mariana Trench, ktorá sa nachádza východne od Mariány, bola až donedávna málo preskúmaná, pretože technológia to neumožnila.

Tlak v spodnej časti výkopu je približne 16 500 libier na štvorcový palec. Tlak na hladine mora je 14,7 psi.

Tlak na úrovni 35 000 stôp pod hladinou mora je tak intenzívny, ako tvrdil Hardy, že ľudské kosti budú úplne rozdrvené.

Na ochranu kamier a svetiel pred rozdrvením, Hardy a jeho tím postavili guľu s priemerom 17 palcov, vyrobenú z 1-palcového skla. Hardy povedal, že hrúbka a sila skla umožňujú guli odolať tlakom hlbokého mora.

Okrem toho, najhlbšia oceánska jama na Zemi je domovom prekvapivo aktívnej komunity baktérií, čo naznačuje, že iné zákopy môžu byť miestom stretávania sa s mikrobiálnym životom..

Výskumníci analyzovali úroveň spotreby kyslíka v sedimentoch, čo odhalilo aktivitu hlbokomorských mikróbov.

Objavili neočakávane vysokú spotrebu kyslíka v morskom dne, čo naznačuje, že mikrobiálna komunita je dvakrát tak aktívna ako v blízkom okolí 6 000 m (6 900 m) až približne 35 km (60 km) na juh.

Sedimenty Challenger Abyss mali tiež výrazne vyššie hladiny mikróbov a organických zlúčenín ako blízke, vyššie miesto.

Výskumníci tvrdia, že výkop Mariana pôsobí ako prirodzená pasca na sedimenty zhora. Podobné účinky sú pozorované v iných podmorských kaňonoch.

Ďalšia skupina výskumníkov nedávno zahliadla existenciu spoločenstiev mikróbov, ktoré sa darí v oceánskej kôre.

Tento objav sa zameral na skaly, ktoré merali až okolo 1 150 až 1 900 stôp (350 až 580 m) pod morským dnom. Pod asi 2500 metrov vody zo severozápadného pobrežia Spojených štátov.

Tieto mikróby zrejme žijú z energie z chemických reakcií medzi vodou a kameňom namiesto živín, ktoré snežia zhora.

referencie

1. Redakcia Encyclopædia Britannica. (2017). Mariana Trench 2017, z Encyklopédie Britannica. Zdroj: britannica.com.
2. Charles Q. Choi. (2013). Mikróby sa darí v najhlbšom mieste na Zemi. 2017, z Amazing Planet. Zdroj: livescience.com.
3. Deborah Netburn (2011). Obrie améba nájdená v Mariana Trench 6.6 míľ pod morom. 2017, autor: L. A. Times Zdroj: latimesblogs.latimes.com.
4. Albert E. Theberge. (2009). Tridsať rokov objavovania mariánskeho príkopu. 2017, by Hydro International Zdroj: hydro-international.com.
5. Deepsea Challenge. (2012). Prístav Mariana. 2017, z Deepsea Challenge. Zdroj: deepseachallenge.com.
6. Ker Than. (2012). James Cameron Kompletné Record-Breaking Mariana Trench Dive. 2017, z National Geographic News. Zdroj: news.nationalgeographic.com.
7. Eliza Stricklandová. (2012). Don Walsh Opíšte cestu do dolnej časti príkopu Mariana. 2017, z IEEE Spectrum. Zdroj: spektrum.ieee.org.