Kui planeedi kõrgeimat punkti Everesti on külastanud tuhanded inimesed, on Mariana kraavi põhja laskunud vaid kolm. See on maakeral vähem uuritud koht, selle ümber on palju saladusi. Eelmisel nädalal leidsid geoloogid, et miljoni aasta jooksul tungis depressiooni põhjas oleva rikke kaudu Maa soolestikku 79 miljonit tonni vett. Mis temaga pärast seda juhtus, pole teada. "Hi-tech" räägib planeedi madalaima punkti geoloogilisest struktuurist ja selle põhjas toimuvatest kummalistest protsessidest.
Ilma päikesekiirte ja kolossaalse rõhu all
Mariana kraav pole vertikaalne kuristik. See on poolkuu kujuline kraav, mis ulatub 2,5 tuhat kilomeetrit Filipiinide idaosas ja USA Guamast läänes. Masenduse sügavaim punkt, Challengeri sügav, asub Vaikse ookeani pinnast 11 km kaugusel. Everest, kui see oleks olnud depressiooni põhjas, poleks merepinnast olnud 2,1 km.
Mariana kraavi kaart.
Mariana kraav (nagu ka vesikond on tavaliselt nimetatud) on osa merepõhja ületanud ja muistsete geoloogiliste sündmuste tagajärjel tekkinud globaalsest süvendite võrgustikust. Need tekivad siis, kui kaks tektoonilist plaati põrkuvad, kui üks kiht vajub teise alla ja läheb Maa vahevöösse.
Veealuse kraavi avastas Briti uurimislaev Challenger esimese ülemaailmse okeanograafilise ekspeditsiooni käigus. 1875. aastal proovisid teadlased sügavust mõõta diplottiga - köiega, mille külge oli kinnitatud raskus ja arvesti märgistused. Köiest piisas vaid 4 475 sülda (8367 m). Peaaegu sada aastat hiljem naasis Challenger II kajaloodiga Mariana kraavi ja määras praeguseks sügavuse väärtuseks 10 994 m.
Mariana kraavi põhi on peidetud igavesse pimedusse - päikesekiired ei tungi sellisele sügavusele. Temperatuur on vaid mõni kraad külmumisest kõrgem - ja külmumispunkti lähedal. Rõhk Challenger Abyssis on 108,6 MPa, mis on umbes 1072 korda tavalisest atmosfäärirõhust merepinnal. See on viis korda suurem rõhk, mis tekib siis, kui täpp tabab kuulikindlat eset, ja on ligikaudu võrdne rõhuga polüetüleeni sünteesireaktoris. Kuid inimesed leidsid võimaluse põhja jõuda.
Reklaamvideo:
Mees põhjas
Esimestena külastasid Challenger Abyssi Ameerika sõjaväelased Jacques Piccard ja Don Walsh. 1960. aastal laskusid nad Trieste vannikaitses viie tunniga 10 918 meetrini. Selle tähise juures veetsid teadlased 20 minutit ja ei näinud aparaadi tõstatatud mudapilvede tõttu peaaegu midagi. Välja arvatud lestakala, kes sattus tähelepanu keskpunkti. Sellise kõrge rõhu all elamine oli missiooni jaoks suur avastus.
Enne Piccardi ja Walshi uskusid teadlased, et kalad ei saa Mariana kraavis elada. Surve selles on nii suur, et kaltsium võib eksisteerida ainult vedelal kujul. See tähendab, et selgroogsete luud peavad sõna otseses mõttes lahustuma. Ei luid, ei kalu. Kuid loodus on teadlastele näidanud, et nad eksivad: elusorganismid on võimelised kohanema isegi selliste väljakannatamatute tingimustega.
Paljud Challengeri kuristiku elusorganismid avastas Deepsea Challengeri vannituba, millel 2012. aastal laskus režissöör James Cameron Mariana kraavi põhja. Aparaadi võetud mullaproovides on teadlased leidnud 200 selgrootute liiki ning depressiooni põhjas - kummalised poolläbipaistvad krevetid ja krabid.
8 tuhande meetri sügavusel avastas vannikapsis kõige sügavamad kalad - lipaari- või merelõhede liikide uus esindaja. Kala pea sarnaneb koera peaga ja tema keha on väga õhuke ja elastne - liikudes sarnaneb see poolläbipaistva salvrätikuga, mida kannab vool.
Mitusada meetrit allpool asuvad hiiglaslikud kümne sentimeetri pikkused amööbid, mida nimetatakse ksenofofoorideks. Need organismid on hämmastavalt vastupidavad mitmele elemendile ja kemikaalidele nagu elavhõbe, uraan ja plii, mis tapavad minutiga teisi loomi või inimesi.
Teadlaste arvates on sügavusel veel palju liike, kes ootavad avastamist. Lisaks pole siiani selge, kuidas sellised mikroorganismid - ekstremofiilid - suudavad sellistes ekstreemsetes tingimustes ellu jääda.
Sellele küsimusele antud vastus toob kaasa läbimurde biomeditsiinis ja biotehnoloogias ning aitab mõista, kuidas elu Maal alguse sai. Näiteks usuvad Hawaii ülikooli teadlased, et depressiooni lähedal asuvad termilised muda vulkaanid võisid luua tingimused planeedi esimeste organismide ellujäämiseks.
Mariana kraavi põhjas asuvad vulkaanid.
Mis on lõhe?
Depressioon võlgneb kahe tektoonilise plaadi murdumisega - Vaikse ookeani kiht läheb filipiinlaste alla, moodustades sügava kraavi. Piirkondi, kus sellised geoloogilised sündmused on aset leidnud, nimetatakse subduktsioonitsooniks.
Iga plaat on ligi 100 km paks ja viga on Challengeri sügavaima madalaimast punktist vähemalt 700 km sügav. “See on jäämägi. Mees polnud isegi tipus - 11 pole midagi, võrreldes 700 sügavuses peitmisega. Mariana kraav on piir inimeste teadmiste piiride ja inimestele kättesaamatu reaalsuse vahel,”ütleb Texase ülikooli geofüüsik Robert Stern.
Plaadid Mariana kraavi põhjas.
Teadlased soovitavad siseneda maa vahevööndisse subduktsioonivööndi kaudu suuri veekoguseid - rikete piiril olevad kivid toimivad nagu käsnad, neelavad vett ja transpordivad selle planeedi soolestikku. Selle tulemusel on aine 20–100 km sügavusel merepõhjast allpool.
Washingtoni ülikooli geoloogid leidsid, et viimase miljoni aasta jooksul langes ristmiku kaudu maa soole üle 79 miljoni tonni vett - see on 4,3 korda rohkem kui varasematel hinnangutel.
Põhiküsimus on see, mis juhtub soolestiku veega. Arvatakse, et vulkaanid sulgevad veeringluse, viies purskede ajal vett atmosfääri tagasi veeauruna. Seda teooriat toetavad varasemad vahevöösse sisenevate veehulkade mõõtmised. Atmosfääri paisatud vulkaanid on ligikaudu võrdsed neeldunud ruumalaga.
Uued uuringud lükkavad selle teooria ümber - arvutuste kohaselt neelab Maa rohkem vett kui naaseb. Ja see on tõesti kummaline - arvestades, et maailma ookeani tase viimase paarisaja aasta jooksul mitte ainult ei ole langenud, vaid on kasvanud mitu sentimeetrit.
Võimalik lahendus on loobuda kõigi Maa subduktsioonitsoonide võrdse ribalaiuse teooriast. Tingimused Mariana kraavis on tõenäoliselt ekstreemsemad kui mujal planeedil ning Challengeri sügavuses oleva lõhe kaudu imbub rohkem vett sisemusse.
“Kas veekogus sõltub subduktsioonitsooni konstruktsioonilistest iseärasustest, näiteks plaatide paindenurgast? Eeldame, et sarnased vead esinevad Alaskal ja Ladina-Ameerikas, kuid siiani pole inimene suutnud leida sügavamat ülesehitust kui Mariana kraav,”lisas juhtautor Doug Vines.
Maa soole peidetud vesi pole Mariana kraavi ainus mõistatus. USA Riiklik Ookeani- ja Atmosfääri Administratsioon (NOAA) nimetab piirkonda geoloogide lõbustuspargiks.
See on ainus koht planeedil, kus süsinikdioksiid eksisteerib vedelal kujul. Selle viskavad välja mitmed allveelaevade vulkaanid, mis asuvad väljaspool Okinawa küna Taiwani lähedal.
Mariana kraavis asub 414 m sügavusel Daikoku vulkaan, mis on vedelal kujul puhtast väävlist koosnev järv, mis keeb pidevalt temperatuuril 187 ° C. 6 km allpool asuvad geotermilised allikad, mis eraldavad vett temperatuuril 450 ° C. Kuid see vesi ei keeda - seda protsessi takistab 6,5-kilomeetrise veesamba poolt avaldatav rõhk.
Ookeani põhja on inimene täna vähem uurinud kui kuud. Tõenäoliselt suudavad teadlased rikkeid tuvastada sügavamal kui Mariana kraav või vähemalt uurida selle struktuuri ja omadusi.
