Miközben több ezer ember látogatta meg a bolygó legmagasabb pontját, az Everestöt, csak három származott a Mariana-árok aljára. Ez a legkevésbé feltárt hely a Földön, sok rejtély van körülötte. A múlt héten a geológusok megállapították, hogy több mint egy millió év alatt 79 millió tonna víz jutott be a mélyedés alján lévő hibán keresztül a Föld bélébe. Mi történt vele utána, ismeretlen. A "Hi-tech" a bolygó legalacsonyabb pontjának geológiai szerkezetéről és a fenekén zajló furcsa folyamatokról szól.
Nap sugarai nélkül és óriási nyomás alatt
A Mariana árok nem függőleges mélység. Ez egy félhold alakú árok, amely a Fülöp-szigetektől keletre és az Egyesült Államok Guamától nyugatra 2,5 ezer kilométerre húzódik. A depresszió legmélyebb pontja, a Challenger Deep, 11 km-re fekszik a Csendes-óceán felszínétől. Everest, ha a mélyedés alján lenne, nem lenne 2,1 km-re a tengerszint feletti magasságtól.
A Mariana árok térképe.
A Mariana-árok (a medencét gyakran nevezik) a tengerfenéken áthaladó, az ősi geológiai események eredményeként kialakult vályúk globális hálózatának része. Ezek akkor merülnek fel, amikor két tektonikus lemez összeütközik, amikor az egyik réteg a másik alá süllyed és a Föld köpenyébe megy.
A víz alatti árkot a Challenger brit kutatóhajó fedezte fel az első globális óceáni expedíció során. 1875-ben a tudósok megpróbálták mérni a mélységet diplottel - egy kötéllel, amelynek súlya rá volt kötve, és a mérőjelöléssel. A kötélnek csak 4675 mélyéhez (8367 m) elegendő volt. Majdnem száz évvel később a Challenger II visszhangjelzővel visszatért a Mariana árokba, és a jelenlegi mélységértéket 10,994 m-re állította.
A Mariana-árok alját az örök sötétség rejti el - a nap sugarai nem jutnak ilyen mélyre. A hőmérséklet csak néhány fokkal meghaladja a fagyást - és közel a fagyponthoz. A Challenger Abyss nyomása 108,6 MPa, amely körülbelül 1072-szerese a tengerszint feletti normál légköri nyomásnak. Ez a nyomás ötszörösét képezi, amely akkor jön létre, amikor egy golyó golyóálló tárgyat ér el, és megközelítőleg megegyezik a polietilén szintézisreaktor belsejében lévő nyomással. De az emberek találtak módot az alsó szint elérésére.
Promóciós videó:
Az ember alján
A Challenger Abyss-en először az amerikai katonaság, Jacques Piccard és Don Walsh látogatták meg. 1960-ban a triesztfürdőben öt óra alatt 10 918 m-re süllyedtek le. Ezen a ponton a kutatók 20 percet töltöttek és szinte semmit sem láttak a készülék által felvetett iszapfelhők miatt. Kivéve a lepényhalot, amelyre a reflektorfénybe került. A misszió számára nagy felfedezés volt az, hogy ilyen nagy nyomás alatt éljük meg az életünket.
Piccard és Walsh előtt a tudósok úgy gondolták, hogy a halak nem élhetnek a Mariana árokban. A nyomás annyira nagy, hogy a kalcium csak folyékony formában létezhet. Ez azt jelenti, hogy a gerinces csontoknak szó szerint fel kell oldódniuk. Nincs csont, hal. A természet azonban megmutatta a tudósoknak, hogy tévednek: az élő szervezetek képesek alkalmazkodni még az ilyen elviselhetetlen körülményekhez is.
A Challenger mélységben sok élő szervezetet fedezett fel a Deepsea Challenger bathyscaphe, amelyen James Cameron rendező 2012-ben a Mariana-árok aljára ment. A készülék által vett talajmintákban a tudósok 200 gerinctelen fajt találtak, a depresszió alján pedig furcsa áttetsző garnélarákat és rákokat.
8 ezer méter mélységben a fürdőlepény felfedezte a legmélyebb halakat - a lipar vagy tengeri meztelen medencék új fajta képviselőjét. A hal feje hasonlít egy kutyaéra, teste pedig nagyon vékony és elasztikus - mozgás közben ugyanakkor átlátszó szalvétára emlékeztet, amelyet az áram szállít.
Több száz méter alatt vannak óriási tíz centiméter hosszú amőbák, úgynevezett xenophyophores. Ezek az organizmusok elképesztő ellenállást mutatnak számos elem és vegyi anyag, például higany, urán és ólom ellen, amelyek más állatokat vagy embereket néhány perc alatt elpusztíthatnak.
A tudósok úgy vélik, hogy még sok más faj létezik mélyen, felfedezésre várva. Ezenkívül még mindig nem világos, hogy az ilyen mikroorganizmusok - extremofilek - hogyan tudnak életben maradni ilyen szélsőséges körülmények között.
A kérdésre adott válasz áttörést eredményez a biomedicina és a biotechnológia területén, és segít megérteni, hogyan kezdődött az élet a Földön. Például a Hawaii Egyetem kutatói úgy vélik, hogy a depresszió közelében fekvő termáliszap-vulkánok feltételeket teremtettek a bolygó első organizmusainak fennmaradására.
Vulkánok a Mariana-árok alján.
Mi a szakadék?
A mélység mélysége két tektonikus lemez törésének köszönhető - a csendes-óceáni réteg a filippínó alá megy, mély árokot képezve. Azokat a régiókat, ahol ilyen geológiai események bekövetkeztek, szubdukciós zónának nevezzük.
Minden lemez közel 100 km vastag, és a hiba legalább 700 km mélyen van a Challenger Deep legalacsonyabb pontjától. - Ez egy jéghegy. A férfi még a csúcsán sem volt - a 11-es semmi, szemben a 700 mélységben bujkálással. A Mariana Árok az emberi tudás határai és az emberek számára hozzáférhetetlen valóság közötti határvonal”- mondta Robert Stern, a texasi egyetem geofizikus.
Lemezek a Mariana Árok alján.
A tudósok azt sugallják, hogy nagy mennyiségű víz kerül be a Föld köpenyébe a szubdukciós zónán keresztül - a hibák határán lévő sziklák szivacsként viselkednek, felszívják a vizet és szállítják a bolygó béléhez. Ennek eredményeként az anyag 20–100 km mélységben van a tengerfenék alatt.
A washingtoni egyetem geológusai azt találták, hogy az elmúlt millió év alatt több mint 79 millió tonna víz esett a föld bélébe a kereszteződésen keresztül - ez 4,3-szor több, mint az előző becsléseknél.
A fő kérdés az, hogy mi történik a bélben lévő vízzel. Úgy gondolják, hogy a vulkánok bezárják a vízkörforgást, és a kitörések során a víz visszatér a légkörbe. Ezt az elméletet támasztják alá a köpenybe belépő vízmennyiségek korábbi mérései. A légkörbe kibocsátott vulkánok megközelítőleg megegyeznek az abszorbeált térfogattal.
Új kutatások tagadják ezt az elméletet - a számítások szerint a Föld több vizet szív fel, mint visszatér. És ez igazán furcsa - tekintve, hogy a Világ-óceán szintje az elmúlt néhány száz évben nemcsak nem csökkent, hanem több centiméterrel nőtt.
Egy lehetséges megoldás az, hogy feladják az összes szubdukciós zóna egyenlő sávszélességének elméletét a Földön. A Mariana-árok körülményei valószínűleg szélsőségesebbek, mint a bolygó más részein, és a Challenger mélyén lévő szakadékon keresztül több víz szivárog be a belső térbe.
A vízmennyiség függ-e a szubdukciós zóna szerkezeti jellemzőitől, például a lemezek hajlásszögétől? Feltételezzük, hogy hasonló hibák léteznek Alaszkában és Latin-Amerikában, de az ember eddig nem talált mélyebb szerkezetet, mint a Mariana Árok”- tette hozzá Doug Vines vezető szerző.
A Föld bélében rejtett víz nem csak a Mariana Árok rejtélye. Az Egyesült Államok Nemzeti Óceáni és Légköri Hatósága (NOAA) a régiót vidéki parknak nevezi geológusok számára.
Ez az egyetlen hely a bolygón, ahol folyékony szén-dioxid létezik. Számos tengeralattjáró vulkán dobja ki a tajvani Okinawa-vályú előtt.
A Mariana-árokban található 414 m mélységben található a Daikoku vulkán, amely folyékony tiszta kénből álló tó, amely folyamatosan forr, 187 ° C hőmérsékleten. 6 km alatt vannak geotermikus források, amelyek 450 ° C hőmérsékleten bocsátanak ki vizet. De ez a víz nem forr meg - a folyamatot akadályozza a 6,5 kilométeres vízoszlop által kifejtett nyomás.
Az óceán fenekét az ember ma kevésbé vizsgálta, mint a hold. A tudósok valószínűleg képesek lesznek a hibákat mélyebben felismerni, mint a Mariana-árok, vagy legalább megvizsgálni annak szerkezetét és tulajdonságait.