Vaikka tuhannet ihmiset ovat käyneet planeetan korkeimmassa pisteessä Everestissä, vain kolme on laskeutunut Marianan kaivannon pohjalle. Tämä on maapallon vähiten tutkittu paikka, ympärillä on monia mysteerejä. Viime viikolla geologit havaitsivat, että yli miljoonan vuoden aikana 79 miljoonaa tonnia vettä tunkeutui syvennyksen alaosassa olevan vian kautta maan suolistoon. Mitä hänelle tapahtui sen jälkeen, ei tiedetä. "Hi-tech" puhuu maapallon alimman pisteen geologisesta rakenteesta ja sen alapäässä tapahtuvista outoista prosesseista.
Ilman auringonsäteitä ja valtava paine
Mariana-kaivo ei ole pystysuora kuilu. Tämä on puolikuun muotoinen kaivo, joka ulottuu 2,5 tuhatta kilometriä Filippiineiltä itään ja Guamista länteen Yhdysvalloissa. Masennuksen syvin kohta, Challenger Deep, on 11 km päässä Tyynen valtameren pinnasta. Everest, jos se olisi masennuksen alaosassa, ei olisi ollut 2,1 km merenpinnan yläpuolelle.
Kartta Mariana-kaivosta.
Marianan kaivo (kuten altaan nimeksi kutsutaan myös) on osa merenpohjan ylittävää ja muinaisten geologisten tapahtumien seurauksena muodostuvaa kokonaisverkkoa. Ne syntyvät, kun kaksi tektonista levyä törmää yhteen, kun yksi kerros uppoaa toisen alle ja menee maan vaippaan.
Britannian tutkimusalus Challenger löysi vedenalaisen kaivan ensimmäisen maailmankatsomuksen aikana. Vuonna 1875 tutkijat yrittivät mitata syvyyden diplottilla - köydellä, jonka paino siihen oli sidottu, ja mittarimerkinnöillä. Köysi riitti vain 4 475 säärään (8 367 m). Melkein sata vuotta myöhemmin Challenger II palasi kaikuäänellä Mariana-kaivoon ja asetti nykyiseksi syvyysarvoksi 10 994 m.
Mariana-kaivannon pohja on piilotettu iankaikkiseen pimeyteen - auringonsäteet eivät tunkeudu niin syvyyteen. Lämpötila on vain muutama aste jäätymisen yläpuolella - ja lähellä jäätymispistettä. Paine Challenger Abyssissa on 108,6 MPa, mikä on noin 1 072 kertaa normaali ilmanpaine merenpinnan tasolla. Tämä on viisinkertainen paine, joka syntyy, kun luoti osuu luodinkestävään esineeseen, ja on suunnilleen yhtä suuri kuin paine polyetyleenisynteesireaktorissa. Mutta ihmiset löysivät tavan päästä pohjaan.
Mainosvideo:
Mies alareunassa
Ensimmäiset ihmiset, jotka vierailivat Challenger Abyssissa, olivat amerikkalaiset armeijat Jacques Piccard ja Don Walsh. Vuonna 1960 Triesten kylpykaapilla he laskivat 10 918 metriä viidessä tunnissa. Tässä merkinnässä tutkijat viettivät 20 minuuttia ja näkivät melkein mitään laitteen aiheuttamien lietepilvien takia. Lukuun ottamatta kampelakaloja, jotka saivat valokeilaan. Elämä niin kovan paineen alla oli tärkeä löytö tehtävälle.
Ennen Piccardia ja Walshia tutkijat uskoivat, että kalat eivät voineet elää Mariana-kaivossa. Paine siinä on niin suuri, että kalsium voi esiintyä vain nestemäisessä muodossa. Tämä tarkoittaa, että selkärankaisten luiden on kirjaimellisesti liuennut. Ei luita, ei kaloja. Mutta luonto on osoittanut tutkijoille, että he ovat väärässä: elävät organismit kykenevät mukautumaan jopa sellaisiin sietämättömiin olosuhteisiin.
Deepsea Challenger -kylpylä löysi monia Challenger Abyssissa eläviä organismeja, joista ohjaaja James Cameron laski vuonna 2012 Marianan kaivannon pohjalle. Laitteiden ottamista maanäytteistä tutkijat ovat löytäneet 200 selkärangattomia lajeja, ja masennuksen pohjalta - omituisia läpikuultavia katkarapuja ja rapuja.
Kahdeksantuhannen metrin syvyydessä kylpylä löysi syvimmät kalat - uuden edustajan huululajeille tai merirotille. Kalan pää muistuttaa koiran, ja sen vartalo on erittäin ohut ja joustava - liikuttaessaan se muistuttaa läpikuultavaa lautasliinaa, jota virta kantaa.
Muutaman sadan metrin alapuolella on jättiläismäisiä kymmenen sentin senttisiä ameroita, joita kutsutaan ksenofoforeiksi. Nämä organismit osoittavat uskomattoman vastustuskyvyn useille elementeille ja kemikaaleille, kuten elohopealle, uraanille ja lyijylle, jotka tappaisivat muut eläimet tai ihmiset muutamassa minuutissa.
Tutkijoiden mielestä syvyydessä on paljon enemmän lajeja, jotka odottavat löytämistä. Lisäksi ei ole vielä selvää, kuinka tällaiset mikro-organismit - ekstremofiilit - selviävät sellaisissa ääriolosuhteissa.
Vastaus tähän kysymykseen johtaa läpimurtoon biolääketieteessä ja bioteknologiassa ja auttaa ymmärtämään, kuinka elämä maapallolla alkoi. Esimerkiksi Havaijin yliopiston tutkijat uskovat, että masennuksen lähellä olevat lämpöliiniset tulivuoret ovat saattaneet tarjota olosuhteet planeetan ensimmäisten organismien selviytymiselle.
Tulivuoret Marianan kaivannon alaosassa.
Mikä on rift?
Masennuksen syvyys johtuu kahden tektonisen levyn murtumisesta - Tyynenmeren kerros menee filippiiniläisten alle muodostaen syvän kaivan. Alueita, joilla tällaisia geologisia tapahtumia on tapahtunut, kutsutaan subduktiovyöhykkeeksi.
Jokainen levy on melkein 100 km paksu, ja vika on vähintään 700 km syvä Challenger Deepin alimmasta kohdasta.”Tämä on jäävuori. Mies ei ollut edes kärjessä - 11 ei ole mitään verrattuna 700 syvyyteen piiloon. Mariana-kaivo on raja ihmisten tietämyksen rajojen ja ihmisille ulottumattomissa olevan todellisuuden välillä”, sanoo geofysiikka Robert Stern Texasin yliopistosta.
Leikkeet Mariana-kaivannon alaosassa.
Tutkijoiden mukaan suuret vesimäärät tulevat maan vaippaan subduktiovyöhykkeen kautta - vikojen rajalla olevat kivet toimivat kuin sienet, imevät vettä ja kuljettavat sen planeetan suolistoon. Seurauksena on, että aine on 20–100 km syvyydessä merenpohjan alapuolella.
Washingtonin yliopiston geologit havaitsivat, että viimeisen miljoonan vuoden aikana yli 79 miljoonaa tonnia vettä putosi maan suolistoon risteyksen kautta - tämä on 4,3 kertaa enemmän kuin aiemmat arviot.
Pääkysymys on, mitä tapahtuu suoliston vedelle. Uskotaan, että tulivuoret sulkevat vesisyklin palauttaen veden ilmakehään vesihöyrynä purkauksen aikana. Tätä teoriaa ovat tuoneet aiemmat mittaukset vaipan sisään tulevien vesimäärien suhteen. Ilmakehään pääsee tulivuoria, joka on suunnilleen yhtä suuri kuin absorboitunut tilavuus.
Uusi tutkimus kiistää tämän teorian - laskelmien mukaan Maa imee enemmän vettä kuin palauttaa. Ja tämä on todella outoa - ottaen huomioon, että Maailman valtameren taso viimeisen muutaman sadan vuoden aikana ei ole vain laskenut, vaan myös kasvanut useita senttimerejä.
Mahdollinen ratkaisu on hylätä teoria kaikista maan subduktiovyöhykkeistä yhtä suuresta kaistanleveydestä. Mariana-kaivannon olosuhteet ovat todennäköisesti äärimmäisimmät kuin muualla planeetalla, ja enemmän vettä imetään sisätiloihin Challengerin syvän raon kautta.
Onko veden määrä riippuvainen subduktiovyöhykkeen rakenteellisista ominaisuuksista, esimerkiksi levyjen taivutuskulmasta? Oletetaan, että samanlaisia vikoja on Alaskassa ja Latinalaisessa Amerikassa, mutta toistaiseksi ihminen ei ole löytänyt syvempää rakennetta kuin Mariana-kaivo”, lisäsi pääkirjailija Doug Vines.
Maan suolistoon piilotettu vesi ei ole Mariana-kaivannon ainoa mysteeri. Yhdysvaltain kansallinen valtameri- ja ilmapiirihallinto (NOAA) kutsuu aluetta huvipuistoksi geologeille.
Tämä on ainoa paikka planeetalla, jossa hiilidioksidia on nestemäisessä muodossa. Useat sukellusvenettä heittävät sen ulkopuolelle Okinawan kourun ulkopuolella Taiwanin lähellä.
Mariana-kaivannon 414 metrin syvyydessä on Daikoku-tulivuori, joka on nestemäisessä muodossa puhdasta rikkiä oleva järvi, joka kiehuu jatkuvasti lämpötilassa 187 ° C. 6 km alapuolella on geotermisiä lähteitä, jotka lähettävät vettä 450 ° C lämpötilassa. Mutta tämä vesi ei kiehu - prosessia haittaa 6,5 kilometrin vesipylvään aiheuttama paine.
Ihmiset ovat nykyään tutkineet vähemmän merenpohjaa kuin kuu. Todennäköisesti tutkijat pystyvät havaitsemaan viat syvemmälle kuin Mariana-kaivo tai ainakin tutkimaan sen rakennetta ja ominaisuuksia.
