მარიანას თხრილი: სად მიდის ტონა წყალი?

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

მიუხედავად იმისა, რომ ათასობით ადამიანი ეწვია პლანეტის უმაღლეს წერტილს, ევერესტს, მხოლოდ სამი ჩავიდა მარიანას თხრილის ფსკერზე. ეს არის ყველაზე ნაკლებად შესწავლილი ადგილი დედამიწაზე, მის გარშემო ბევრი საიდუმლოა. გასულ კვირას გეოლოგებმა დაადგინეს, რომ მილიონი წლის განმავლობაში 79 მილიონი ტონა წყალი შეაღწია დეპრესიის ფსკერზე დედამიწის ნაწლავებში.

რა დაემართა მას ამის შემდეგ უცნობია. „Hi-tech“საუბრობს პლანეტის ყველაზე დაბალი წერტილის გეოლოგიურ სტრუქტურაზე და მის ფსკერზე მიმდინარე უცნაურ პროცესებზე.

მზის სხივების გარეშე და კოლოსალური წნევის ქვეშ

მარიანას თხრილი არ არის ვერტიკალური უფსკრული. ეს არის ნახევარმთვარის ფორმის თხრილი, რომელიც გადაჭიმულია 2500 კმ-ზე ფილიპინების აღმოსავლეთით და გუამის დასავლეთით, აშშ. დეპრესიის ყველაზე ღრმა წერტილი, Challenger Deep, წყნარი ოკეანის ზედაპირიდან 11 კილომეტრშია. ევერესტი, დეპრესიის ფსკერზე რომ ყოფილიყო, ზღვის დონიდან 2,1 კმ არ იქნებოდა.

მარიანას თხრილის რუკა.

მარიანას თხრილი (როგორც თხრილს ასევე უწოდებენ) არის ღობეების გლობალური ქსელის ნაწილი, რომელიც კვეთს ზღვის ფსკერს და ჩამოყალიბდა უძველესი გეოლოგიური მოვლენების შედეგად. ისინი წარმოიქმნება ორი ტექტონიკური ფირფიტის შეჯახებისას, როდესაც ერთი ფენა მეორეს ქვეშ იძირება და დედამიწის მანტიაში გადადის.

წყალქვეშა თხრილი აღმოაჩინა ბრიტანულმა კვლევითმა გემმა Challenger-მა პირველი გლობალური ოკეანოგრაფიული ექსპედიციის დროს. 1875 წელს მეცნიერებმა სცადეს სიღრმის გაზომვა დიპლოტით - მასზე მიბმული წონით და მრიცხველის ნიშნებით. თოკი საკმარისი იყო მხოლოდ 4475 ფატომისთვის (8367 მ). თითქმის ასი წლის შემდეგ, ჩელენჯერ II დაბრუნდა მარიანას თხრილში ექო ხმით და დაადგინა ამჟამინდელი სიღრმის მნიშვნელობა 10,994 მ.

მარიანას თხრილის ფსკერი მარადიულ სიბნელეშია ჩაფლული - მზის სხივები ასეთ სიღრმეში არ აღწევს. ტემპერატურა მხოლოდ რამდენიმე გრადუსია ნულის ზემოთ - და ახლოს არის გაყინვის წერტილთან. ჩელენჯერის უფსკრულში წნევა არის 108,6 მპა, რაც დაახლოებით 1072-ჯერ აღემატება ნორმალურ ატმოსფერულ წნევას ზღვის დონეზე. ეს ხუთჯერ აღემატება წნევას, რომელიც იქმნება ტყვია ტყვიაგაუმტარ ობიექტზე მოხვედრისას და დაახლოებით ტოლია წნევას პოლიეთილენის სინთეზის რეაქტორში. მაგრამ ხალხმა იპოვა გზა ფსკერამდე მისასვლელად.

კაცი ბოლოში

პირველი ხალხი, ვინც ჩელენჯერის უფსკრულს ესტუმრა, ამერიკელი სამხედროები ჟაკ პიკარდი და დონ უოლში იყვნენ. 1960 წელს ბატისკაფში „ტრიესტი“ხუთ საათში 10918 მ-მდე ჩამოვიდნენ.ამ ნიშნულზე მკვლევარებმა 20 წუთი გაატარეს და აპარატის მიერ აწეული სილის ღრუბლების გამო თითქმის არაფერი ნახეს. თუ არ ჩავთვლით ფარფლის თევზს, რომელიც ყურადღების ცენტრში მოექცა. სიცოცხლის ასეთი მაღალი წნევის ქვეშ ყოფნა მისიის მთავარი აღმოჩენა იყო.

პიკარდამდე და უოლშამდე მეცნიერები თვლიდნენ, რომ თევზები მარიანას თხრილში ვერ იცხოვრებდნენ. მასში წნევა იმდენად დიდია, რომ კალციუმი შეიძლება არსებობდეს მხოლოდ თხევადი სახით. ეს ნიშნავს, რომ ხერხემლიანების ძვლები ფაქტიურად უნდა დაიშალა. არც ძვლები, არც თევზი. მაგრამ ბუნებამ აჩვენა მეცნიერებს, რომ ისინი ცდებიან: ცოცხალ ორგანიზმებს შეუძლიათ ადაპტირება თუნდაც ასეთ გაუსაძლის პირობებთან.

Challenger Abyss-ში მრავალი ცოცხალი ორგანიზმი აღმოაჩინა Deepsea Challenger-ის ბატისკაფმა, რომელზეც 2012 წელს რეჟისორი ჯეიმს კამერონი მარიანას თხრილის ძირში ჩავიდა. აპარატის მიერ აღებულ ნიადაგის ნიმუშებში მეცნიერებმა აღმოაჩინეს უხერხემლოების 200 სახეობა, ხოლო დეპრესიის ბოლოში - უცნაური გამჭვირვალე კრევეტები და კიბორჩხალები.

8 ათასი მეტრის სიღრმეზე ბატისკაფმა აღმოაჩინა ყველაზე ღრმა თევზი - ლიპარის ან ზღვის შლაკების ჯიშის ახალი წარმომადგენელი.თევზის თავი ძაღლის თავს წააგავს, სხეული კი ძალიან თხელი და ელასტიურია – მოძრაობისას წააგავს გამჭვირვალე ხელსახოცის, რომელსაც დენი ატარებს.

რამდენიმე ასეული მეტრის ქვემოთ არის გიგანტური ათი სანტიმეტრიანი ამება, რომელსაც ქსენოფიოფორები უწოდებენ. ეს ორგანიზმები აჩვენებენ საოცარ წინააღმდეგობას რამდენიმე ელემენტისა და ქიმიკატების მიმართ, როგორიცაა ვერცხლისწყალი, ურანი და ტყვია, რომლებიც წუთებში მოკლავენ სხვა ცხოველებს ან ადამიანებს.

მეცნიერები თვლიან, რომ კიდევ ბევრი სახეობაა სიღრმეში, რომლებიც ელოდება აღმოჩენას. გარდა ამისა, ჯერ კიდევ გაუგებარია, როგორ გადარჩებიან ასეთ ექსტრემალურ პირობებში ასეთი მიკროორგანიზმები - ექსტრემოფილები.

ამ კითხვაზე პასუხი გამოიწვევს გარღვევას ბიომედიცინასა და ბიოტექნოლოგიაში და დაეხმარება იმის გაგებაში, თუ როგორ დაიწყო სიცოცხლე დედამიწაზე. მაგალითად, ჰავაის უნივერსიტეტის მკვლევარები თვლიან, რომ დეპრესიის მახლობლად თერმული ტალახის ვულკანები შესაძლოა უზრუნველყოფდნენ პლანეტაზე პირველი ორგანიზმების გადარჩენის პირობებს.

ვულკანები მარიანას თხრილის ბოლოში.

რა არის განხეთქილება?

დეპრესია თავის სიღრმეს ორი ტექტონიკური ფირფიტის მოტეხილობას ემსახურება - წყნარი ოკეანის ფენა ფილიპინების ქვეშ მიდის და ღრმა თხრილს ქმნის. რეგიონებს, სადაც ასეთი გეოლოგიური მოვლენები მოხდა, სუბდუქციის ზონას უწოდებენ.

თითოეული ფირფიტის სისქე თითქმის 100 კმ-ია და ბრალია მინიმუმ 700 კმ სიღრმეზე Challenger Abyss-ის ყველაზე დაბალი წერტილიდან. „ეს არის აისბერგი. კაცი ზევითაც კი არ იყო - 11 არაფერია 700 სიღრმეში დამალულთან შედარებით. მარიანას თხრილი არის საზღვარი ადამიანური ცოდნის საზღვრებსა და ადამიანებისთვის მიუწვდომელ რეალობას შორის“, - ამბობს გეოფიზიკოსი რობერტ სტერნი ტეხასის უნივერსიტეტიდან.

ფილები მარიანას თხრილის ბოლოში.

მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ წყალი დიდი მოცულობით შედის დედამიწის მანტიაში სუბდუქციის ზონის მეშვეობით - ხარვეზების საზღვრებში არსებული ქანები მოქმედებენ როგორც ღრუბლები, შთანთქავენ წყალს და გადააქვთ პლანეტის ნაწლავებში. შედეგად, ნივთიერება აღმოჩენილია ზღვის ფსკერზე 20-დან 100 კმ-მდე სიღრმეზე.

ვაშინგტონის უნივერსიტეტის გეოლოგებმა დაადგინეს, რომ ბოლო მილიონი წლის განმავლობაში, 79 მილიონ ტონაზე მეტი წყალი შევიდა დედამიწის ნაწლავებში შეერთების გზით - ეს 4,3-ჯერ მეტია, ვიდრე წინა შეფასებები.

მთავარი კითხვა არის რა ემართება წყალს ნაწლავებში. ითვლება, რომ ვულკანები ხურავს წყლის ციკლს, ამოფრქვევის დროს წყალს ატმოსფეროში წყლის ორთქლის სახით უბრუნებს. ამ თეორიას მხარი დაუჭირა მანტიაში შესული წყლის მოცულობის წინა გაზომვებით. ვულკანები ატმოსფეროში გამოიყოფა დაახლოებით შთანთქმის მოცულობის ტოლი.

ახალი კვლევა უარყოფს ამ თეორიას - გამოთვლები მიუთითებს იმაზე, რომ დედამიწა უფრო მეტ წყალს შთანთქავს, ვიდრე უბრუნებს. და ეს მართლაც უცნაურია - იმის გათვალისწინებით, რომ მსოფლიო ოკეანის დონე ბოლო რამდენიმე ასეული წლის განმავლობაში არა მხოლოდ არ შემცირებულა, არამედ რამდენიმე სანტიმეტრით გაიზარდა.

შესაძლო გამოსავალი არის დედამიწის ყველა სუბდუქციის ზონის თანაბარი სიჩქარის თეორიის უარყოფა. პირობები მარიანას თხრილში, სავარაუდოდ, უფრო ექსტრემალური იქნება, ვიდრე პლანეტის სხვა ნაწილებში და მეტი წყალი ჩაედინება ჩელენჯერის უფსკრულში.

„წყლის რაოდენობა დამოკიდებულია სუბდუქციის ზონის სტრუქტურულ მახასიათებლებზე, მაგალითად, ფირფიტების მოღუნვის კუთხეზე? ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ მსგავსი ხარვეზები არსებობს ალასკასა და ლათინურ ამერიკაში, მაგრამ ჯერჯერობით ადამიანმა ვერ იპოვა უფრო ღრმა სტრუქტურა, ვიდრე მარიანას თხრილი,”- დასძინა წამყვანმა ავტორმა დუგ ვაინსმა.

დედამიწის ნაწლავებში დამალული წყალი არ არის მარიანას თხრილის ერთადერთი საიდუმლო. აშშ-ის ოკეანისა და ატმოსფეროს ეროვნული ადმინისტრაცია (NOAA) რეგიონს გეოლოგების გასართობ პარკს უწოდებს.

ეს არის ერთადერთი ადგილი პლანეტაზე, სადაც ნახშირორჟანგი თხევადი სახით არსებობს. იგი ამოფრქვეულია რამდენიმე წყალქვეშა ვულკანის მიერ, რომელიც მდებარეობს ტაივანის მახლობლად მდებარე ოკინავას ტროუს გარეთ.

მარიანას თხრილში 414 მ სიღრმეზე არის დაიკოკუ ვულკანი, რომელიც არის სუფთა გოგირდის ტბა თხევადი სახით, რომელიც მუდმივად დუღს 187 ° C ტემპერატურაზე.6 კმ ქვემოთ არის გეოთერმული წყაროები, რომლებიც ასხივებენ წყალს 450 ° C ტემპერატურაზე. მაგრამ ეს წყალი არ დუღს - პროცესს აფერხებს 6, 5 კილომეტრიანი წყლის სვეტი ზეწოლა.

ოკეანის ფსკერი დღეს უფრო ნაკლებად არის შესწავლილი ადამიანის მიერ, ვიდრე მთვარე. ალბათ, მეცნიერებს შეეძლებათ აღმოაჩინონ ხარვეზები უფრო ღრმა, ვიდრე მარიანას თხრილი, ან თუნდაც გამოიკვლიონ მისი სტრუქტურა და მახასიათებლები.