Содержание
Фотосессия на дне Марианской впадины
Фото: Фонд перспективных исследований
Недавно российский аппарат «Витязь-Д» погрузился на дно Марианской впадины и зафиксировал глубину 10 028 метров. Таким образом, он стал первым в мире полностью автономным необитаемым подводным аппаратом, достигшим самой глубокой точки Мирового океана.
Анализом водной среды исследователи не ограничились – была проведена фото- и видеосъемка Марианской впадины при помощи уникальной камеры, способной работать на глубине до 12 километров. Разработана она специалистами холдинга «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех.
О том, как исследовали самую глубокую океанскую «вершину» и что нового удалось узнать об этом загадочном месте – в нашем материале.
Глубинная неопределенность
На западе Тихого океана, в 1800 км от Филиппин, находится самое глубокое место на Земле – Марианская впадина.
Открытие и первые измерения глубочайшего океанского желоба были проведены в 1875 году с британского корвета «Челленджер». Тогда замер глубины проводился при помощи ручного диплота – прибора, который представляет собой трос с грузом массой около 25 кг. Неудивительно, что показатели не отличались точностью. В отчете были указаны две глубины – 8184 и 8367 метров, но уже по этим цифрам стало понятно, что удалось найти глубочайший океанский желоб на Земле.
Автономный необитаемый подводный аппарат «Витязь-Д». Фото: Фонд перспективных исследований
Даже развитие техники не помогло определить точную глубину Марианской впадины, в силу непростого рельефа дна. Марианская впадина, как и большинство высоких гор на поверхности Земли, имеет по несколько пиков (в данном случае скорее «обратных пиков») разной глубины.
Впервые дно Марианской впадины было картографировано с более или менее высокой точностью лишь в 2010 году.
Тогда это удалось сделать с помощью сверхточного эхолота с разрешением 100 метров. Сегодня согласно официальным данным самая глубокая точка на Земле составляет 10994±40 метров, что дальше от уровня моря, чем вершина горы Эверест. Но покорить эту «вершину» Марианской впадины удалось не сразу.
Хроника покорения океанских «вершин»
Сложно представить, но добраться до дна Марианской впадины почти так же непросто, как и полететь в космос. Поэтому за всю историю лишь несколько аппаратов погружались на дно желоба. Помимо фиксации глубины, каждое погружение рассказывало чуть больше подробностей о загадочном гидрокосмосе.
Интенсивное изучение Марианской впадины началось в середине прошлого столетия. В 1951 году к ее дну направился еще один английский «Челленджер» – на этот раз гидрографическое судно, которое с помощью эхолота зарегистрировало глубину 10 899 метров. Этот «обратный пик» Марианской впадины получил название Бездна Челленджера (Challenger Deep).
В 1957 году советское научно-исследовательское судно «Витязь» с помощью эхолота установило новый рекорд – 11 022 метра. Но позже этот результат назвали сомнительным. Считается, что тогда ученые не учли смену температуры на разных глубинах и не провели необходимый перерасчет показаний приборов.
Научно-исследовательское судно «Витязь» около Музея мирового океана в Калининграде
Три года спустя, 23 января 1960 года, удалось, так сказать, все увидеть своими глазами – состоялось первое погружение человека на дно Марианского желоба. Первыми «гидрокосмонавтами» стали американский лейтенант Дон Уолш и исследователь Жак Пикар. В батискафе Trieste, спроектированном отцом Жака Огюстом Пикаром, они отправились на дно и зафиксировали рекордную глубину – 10 918 метров. Еще более неожиданным фактом стала встреча с обитателями глубоководного мира – плоскими рыбами размером до 30 см. Уолш и Пикар провели на дне около 12 минут, наблюдая через иллюминаторы загадочный мир гидрокосмоса.
Никаких особых научных исследований они не проводили, но подтвердили предположение, что на такой глубине возможно существование живых существ.
Вернулись к изучению Марианской впадины не скоро – следующее погружение состоялось только в 1995 году. Ко дну отправился беспилотный японский зонд Kaiko, который зафиксировал глубину 10 911 метра. Результат Trieste он все-таки не побил, но поставил рекорд глубины для беспилотных подводных аппаратов. Кроме этого, Kaiko сфотографировал и заснял на видео ряд организмов, различных креветок и трубчатых червей. Кстати, за всю свою жизнь Kaiko открыл около 350 новых видов живых существ, но судьба его печальна – в мае 2003 года робот пропал во время тайфуна.
Уже в новом столетии, 31 мая 2009 года, на дно Марианской впадины погрузился американский автоматический аппарат Nereus. В общей сложности это стало третьим погружением в Бездну Челленджера и при этом вторым беспилотным. В отличие от японского предшественника, батискаф Nereus получил максимальную степень свободы передвижения – с кораблем его соединял оптоволоконный кабель толщиной всего один миллиметр.
Аппарат опустился на глубину 10 902 метра, где в течение 10 часов снимал видео, фотографии и собирал образцы донных отложений.
Путешествие к центру Земли: звездные заплывы
В 2012 году состоялось, пожалуй, самое «звездное» погружение на дно Марианской впадины. В Бездну Челленджера в одиночку направился Джеймс Кэмерон – голливудский режиссер, автор «Терминатора», «Титаника» и «Аватара». Говорят, что идея погружения пришла к нему во время съемок фильма «Бездна».
Батискаф Кэмерона под названием Deepsea Challenger был оснащен в лучших традициях Голливуда – видеокамеры для 3D-съемки, специальное световое оборудование, конструкция из композитных материалов, джойстики для управления. Погружение аппарата длилось 2 часа 37 минут. «Официального дна» он не пробил – достиг глубины 10 898 метров. В Марианской же впадине, как рассказал кинорежиссер, он не видел ни одного живого существа больше 2,5 см. Тем не менее отснятый материал не пропал даром – кадры легли в основу научно-популярного фильма «Джеймс Кэмерон: Путешествие к центру Земли» (2012).
Батискаф Deepsea Challenger. Mark Thiessen / National Geographic
Впрочем, на этом «звездные» заплывы к центру Земли не завершились. Совсем недавно, 7 июня 2020 года, на дно Марианской впадины погрузилась Кэтрин Салливан. И в данном случае гость действительно звездный. Кэтрин Салливан – американский астронавт, первая американка, вышедшая в открытый космос. Таким образом, 7 июня 2020 года она стала первым человеком, побывавшим как в открытом космосе, так и на самом дне океана.
Экспедиция была организована бизнесменом и исследователем Виктором Весково. Год назад он уже совершил несколько одиночных погружений на дно Марианской впадины. Тогда была зафиксирована глубина в 10 927 метров, а во время погружения удалось обнаружить четыре новых вида ракообразных. Но, пожалуй, его самая интересная находка на дне Марианской впадины – пластиковый пакет, что еще раз напомнило человечеству о серьезном загрязнении Мирового океана.
Гидрокосмическая одиссея русского «Витязя»
Этой весной пандемия коронавируса не помешала и российским специалистам отправить очередную экспедицию на дно Марианской впадины. Так, 8 мая 2020 года в самую глубокую точку Мирового океана впервые погрузился автономный необитаемый подводный аппарат «Витязь-Д». Назван он в честь того самого научно-исследовательского судна «Витязь», который в 1957 году зафиксировал максимальную глубину Марианского желоба.
Комплекс «Витязь-Д» состоит из самого спускаемого аппарата, глубоководной донной станции связи и навигации, а также комплектов корабельного и вспомогательного оборудования. По гидроакустическому каналу подводный аппарат и донная станция поддерживают связь в режиме реального времени с судном-носителем.
Фото: Фонд перспективных исследований
В отличие от японского Kaiko и американского Nereus, российский «Витязь» функционирует полностью автономно.
В его системе управления используются элементы искусственного интеллекта, поэтому «Витязь-Д» может самостоятельно обходить препятствия и решать другие интеллектуальные задачи. Таким образом, российский «Витязь-Д» стал первым в мире полностью автономным необитаемым подводным аппаратом, достигшим дна Марианской впадины.
Во время своего первого погружения «Витязь-Д» зафиксировал глубину 10 028 метров. На дне аппарат провел около трех часов, в течение которых он выполнял свою миссию под управлением с борта судна-носителя. Для этого «Витязь-Д» оснащен эхолотами, гидроакустическими средствами навигации и связи, гидролокаторами бокового обзора, камерами и другим научно-исследовательским оборудованием. В частности, для фото- и видеосъемок использовалась уникальная камера КТ-1200, разработанная заводом «Энергия» холдинга «Росэлектроника». Как отмечают разработчики, это единственная отечественная камера, которая способна работать при давлении более 60 мегапаскалей. Рабочее гидростатическое давление КТ-1200 составляет 127,7 мегапаскаля.
Таким образом, она может применяться на глубинах до 12 тыс. метров. Камера обеспечивает изображение в формате 2К с углом обзора 65 градусов.
Камера КТ-1200. Фото: «Росэлектроника»
Впрочем, не только камера, но и вся остальная высокотехнологичная начинка «Витязя» – отечественного производства. И все успешно прошло проверку. Комплекс «Витязь» на деле доказал, что способен работать на экстремальной глубине – производить обзорно-поисковую и батиметрическую съемку, забор проб донного грунта, гидролокационную съемку рельефа дна, осуществлять измерения гидрофизических параметров морской среды. Ожидается, что в будущем на базе «Витязя» будет создана целая серия глубоководных аппаратов, в том числе и для Военно-морского флота.
Марианская впадина: глубина, расположение, интересные факты
Опубликовано:
Марианская впадина: глубина, расположение, интересные факты: Wikimedia
Марианская впадина — одна из самых малоизученных точек планеты.
О причинах ее возникновения и обитателях впадины ходит немало фантастических легенд, она часто становится предметом домыслов и фантазий. Расставим точки над «і», изучив известные научные факты о Марианском желобе.
Что известно науке о Марианской впадине
Мировой океан исследован всего на 5%. Марианский желоб остается одним из самых таинственных его уголков.
Что такое Марианская впадина?
Марианская впадина — глубоководный желоб, который известен как самая глубокая точка на Земле. Впадина (разлом в земной коре) образована в месте стыка двух тектонических плит — Тихоокеанской и Филиппинской.
Желоб виден на большинстве карт мира. Где находится Марианская впадина? Она расположилась на западе Тихого океана и получила свое название благодаря Марианским островам, находящимся поблизости. Впадина имеет форму полумесяца, обрамляющего Филиппинское море, и простирается на 2500 километров в длину. Ширина желоба достигает в среднем 69 километров.
Марианская впадина на карте: Wikipedia/Hellerick
Какая глубина Марианской впадины? По разным данным, глубина желоба варьируется между 10 028 и 11 034 метра ниже уровня моря.
Если Эверест (самая высокая гора на планете) поместить на дно Марианской впадины, ее вершина окажется на несколько километров под водой.
Согласно официальным данным, максимальная глубина Марианской впадины составляет 10 994 ± 40 метров. Джеймс В. Гарднер с коллегами дают более точный показатель с учетом всех погрешностей — 10 984 ± 25 метров. Эта точка на дне океана называется Бездна Челленджера в честь английского судна «Челленджер», который смог впервые зафиксировать глубину впадины.
История открытия Марианской впадины
Огромная глубина разлома обуславливает высокое давление под водой. На дне этот показатель достигает 108,6 Мпа, что в тысячу раз выше, чем на поверхности Земли. Проводить исследования в таких условиях крайне сложно, поэтому долгое время глубина и рельеф дна желоба оставались загадкой.
Открытие и первые исследования Марианской впадины датируются 1875 годом. Оборудование того времени было ограничено в возможностях: максимальная глубина, которую смогли установить британцы, немного превышала 8 тысяч километров.
В 1951 году английская экспедиция снова отправилась изучать желоб. С помощью эхолота удалось зафиксировать глубину 10 863 метра.
В 1960-м состоялось первое погружение на дно впадины. Батискаф «Триест» опустился на глубину 10 915 метров. Приборы регистрировали странные звуки и тени, а сам батискаф получил множество повреждений, хоть и считался сверхпрочным. Это дало почву для многих фантастических домыслов о том, что может обитать на дне Марианской впадины. Однако научных объяснений, что тогда произошло с батискафом, нет до сих пор.
Батискаф «Триест» перед погружением: Wikipedia/U.S. Navy
Впервые рельеф желоба картографировали в 2010-х гг. Исследования университета Нью-Гэмпшира (США) выявили на поверхности дна четыре горных хребта высотой около 2,5 километров.
Интересные факты о Марианской впадине
Что скрывает самое таинственное место на Земле? Ученые не так давно изучают Марианский желоб, и он до сих пор скрывает множество тайн. За 60 с лишним лет исследователям удалось открыть много интересного.
Как образовалась Марианская впадина?
Глубокий желоб сформировался много миллионов лет назад в результате сдвига тектонических плит. Один пласт погрузился под другой, ушел в мантию Земли и образовал впадину.
Изучив гористое дно траншеи, участники океанографической экспедиции из Нью-Гэмпшира предположили, что местным горным хребтам около 180 миллионов лет. Более массивная Тихоокеанская плита «подползает» под Филиппинскую, образуя складчатость.
Температура и давление воды в Марианской впадине: Pixabay
Температура и давление воды
На дно Марианской впадины никогда не проникал солнечный свет, здесь царит вечная тьма. Температура воды на дне впадины близка к точке замерзания и составляет +1–4 °С. Ниже температура не опускается благодаря гидротермальным источникам — так называемым «черным курильщикам». Вода, которую они извергают, богата минералами, рудными веществами (из-за которых и приобретает темный цвет) и нагревается до 450 °С. Мощное давление не дает воде вскипеть, поэтому она становится благоприятной средой обитания для местных организмов.
Кто обитает в Марианской впадине?
Выжить без солнечного света и под невообразимым давлением воды до недавнего времени считалось невозможным. Однако многочисленные исследования подтвердили: на дне Марианского желоба есть жизнь. Местные обитатели приспособились к неблагоприятным условиям, поэтому обладают необычными расцветками и формами.
Фауну Марианской впадины составляют глубоководный удильщик (морской черт), морские огурцы (голотурии), рак-отшельник, светящаяся шарообразная медуза, мегалодикопия, двухметровые черви, плоские камбалообразные рыбы и другие организмы, которые сегодня мало изучены. Обитают здесь и осьминоги мутанты, у которых нет щупалец, а только тело в форме юбки. Такое строение позволяет им выдерживать сильное давление. С той же целью некоторые виды обзавелись плотной пленкой.
Обитатели Марианской впадины: YouTube/Необыкновенная Вселенная
Человек на дне впадины
Первыми людьми, побывавшими на дне Марианской впадины, были лейтенант ВМС США Дон Уолш и исследователь Жак Пикар.
В 1960 году на батискафе «Триест» им удалось опуститься на небывалую глубину — 10 915 метров. Главным достижением той экспедиции было открытие жизни в Марианском желобе, что прежде считалось невозможным.
Третьим человеком в истории, который покорил впадину, стал режиссер Джеймс Кэмерон в 2012 году. В одиночку он достиг глубины 10 908 метров, сумел взять образцы пород и живых организмов. С помощью 3D-камер Кэмерон снял удивительные кадры, вошедшие в научно-документальный фильм National Geographic «Джеймс Кэмерон: Путешествие к центру Земли».
Джеймс Кэмерон: YouTube/Необыкновенная Вселенная
В 2019-м американец Виктор Весково погрузился на рекордную глубину 10 928 метров. Он стал первым человеком, покорившим и самую высокую вершину мира Эверест, и глубочайшую впадину.
Марианская впадина интересна ученым первозданными тайнами, которые и сегодня остаются загадкой для человека. Новые исследования доказывают, что она хранит еще множество секретов, которые предстоит узнать людям.
Оригинал статьи: https://www.nur.kz/family/school/1827806-marianskaa-vpadina-interesnye-fakty/
Марианская впадина | Факты, карты и изображения
Марианская впадина , также называемая Марианская впадина , глубоководная впадина на дне западной части северной части Тихого океана, самая глубокая из известных на Земле впадин, расположенная в основном к востоку, а также к югу от Марианские острова. Это часть западно-тихоокеанской системы океанических желобов, совпадающих с зонами субдукции — точками, где сталкиваются две соседние тектонические плиты, одна из которых уходит под другую. Дугообразная впадина Марианской впадины простирается более чем на 1580 миль (2540 км) при средней ширине 43 мили (69 км).км). Наибольшие глубины достигаются в Бездне Челленджера, небольшой долине с крутыми стенами на дне главного желоба к юго-западу от Гуама.
Марианская впадина, расположенная на территориях зависимых от США Северных Марианских островов и Гуама, была объявлена национальным памятником США в 2009 году.
Измерение самых больших глубин в Марианской впадине — чрезвычайно проблемы с доставкой приборов в такое удаленное место и последующим получением точных показаний. Первая попытка была предпринята в 1875 году во время экспедиции «Челленджер» (1872–1876 гг.), Когда у южного конца траншеи было получено зондирование на высоте 26 850 футов (8 184 метра). В 1899 Глубина Неро (31 693 фута [9 660 метров]) была обнаружена к юго-востоку от Гуама. Это зондирование не было превышено до тех пор, пока 30 лет спустя поблизости не была обнаружена яма длиной 32 197 футов (9 813 метров). В 1957 году, во время Международного геофизического года, советское исследовательское судно «Витязь » установило новый мировой рекорд глубины 36 056 футов (10 990 метров) в Бездне Челленджера. Позже это значение было увеличено до 36 201 фута (11 034 метра).
С тех пор было проведено несколько измерений Бездны Челленджера с использованием все более сложного электронного оборудования. Среди них следует отметить глубину 35 840 футов (10,924 метра), о которой сообщила японская экспедиция в 1984 году, и еще одна дыра в 36 070 футов (10 994 метра), полученная американской исследовательской группой в 2011 году. местоположение) и позже переименованный в Глубину Сирены — расположен к югу от Гуама и к востоку от Бездны Челленджера. Впервые обнаруженный в 1997 году, его глубина оценивалась по разным данным как 34 911 и 35 463 фута (10 641 и 10 809 метров).
Викторина «Британника»
Викторина «Все об океанах и морях»
Первый спуск на дно Марианской впадины состоялся 23 января 1960 года. Французский батискаф Trieste , эксплуатируемый ВМС США, — со швейцарским инженером-океанологом Жаком Пикаром (который помогал своему отцу, Огюсту Пикару, спроектировать батискаф ) и офицер ВМС США Дон Уолш на борту совершили рекордное погружение на глубину 35 814 футов (10 916 метров) в Бездне Челленджера.
Следующий человек, который спустился в это место, сделал это более чем через 50 лет после Пиккара и Уолша. 26 марта 2012 года канадский кинорежиссер Джеймс Кэмерон пилотировал подводную лодку 9.0009 Deepsea Challenger (который он помог спроектировать) до 35 756 футов (10 898 метров), установив новый мировой рекорд глубины для одиночного спуска.
Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена Эми Маккенна.
Насколько глубока Марианская впадина?
Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.
Иллюстрация Марианской впадины, самой глубокой точки на Земле. (Изображение предоставлено DOERS)
Самые глубокие глубины моря находятся в серповидной Марианской впадине , расположенной в западной части Тихого океана. Но где самая глубокая точка Марианской впадины?
Марианская впадина имеет длину около 1580 миль (2550 километров) и расположена к востоку от Марианских островов, которые и дали впадине ее название, по данным Вашингтонского университета .
Самое глубокое место в Марианской впадине — долина под названием Бездна Челленджера, расположенная в южной части Марианской впадины, согласно Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA).
По данным NOAA, Бездна Челленджера простирается примерно на 35 876 футов (10 935 метров) ниже поверхности. Это делает его примерно на 7000 футов (2100 м) глубже, чем гора Эверест в высоту, NOAA отметило .
Оценка NOAA основана на исследовании 2021 года, опубликованном в журнале Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers , на основе данных рейса 2020 года. Однако есть много других оценок глубины Бездны Челленджера. Первая пилотируемая миссия там, в 1960, вернул оценку 35 797 футов (10 911 м), согласно Книге рекордов Гиннеса . С тех пор недавние оценки включали 36 069 футов (10 994 м) и 36 036 футов ( 10 984 м ).
Почему так сложно оценить глубину Бездны Челленджера? «По сути, это сложно, потому что это так глубоко», — сказал командир.
Сэм Гринуэй из Корпуса NOAA и ведущий автор исследования 2021 года рассказал Live Science.
Карта Марианской впадины в Тихом океане. Его самая глубокая часть, Бездна Челленджера, выделена красным цветом. (Изображение предоставлено Димитриосом Карамитросом)
Связанный: Какие самые глубокие места в океанах Земли?
Чтобы измерить глубину океана с помощью современных инструментов, у ученых в основном есть два варианта: сонар, установленный на корабле на поверхности океана, или датчик давления, размещенный на морском дне, который может помочь определить, сколько воды находится над ним, сказал Гринуэй.
Гидролокационные лучи от многолучевых эхолотов «могут полностью охватить морское дно», — сказал Гринуэй, руководитель отдела морских операций группы NOAA по строительству новых кораблей. «Какими бы хорошими они ни были, корабельные системы действительно находятся далеко от морского дна, что ограничивает как горизонтальную, так и вертикальную точность измерения».
Например, в случае с Challenger Deep «звуку требуется около 14 секунд, чтобы опуститься на морское дно и вернуться обратно», а соленость, температура и давление воды могут влиять на скорость и путь звука, сказал Гринуэй. В результате вертикальная точность измерения эхолота составляет около 80 футов (25 м), отметил он.
С датчиком давления создание манометра, достаточно точного при таком высоком давлении, является довольно сложной задачей, сказал Гринуэй. По данным Книги рекордов Гиннеса, на дне Бездны Челленджера давление более чем в 1000 раз превышает стандартное атмосферное давление на уровне моря.
«После этого нам нужно сделать поправку на плотность воды над датчиком, гравитацию, тянущую эту воду вниз, атмосферное давление и приливы», — отметил Гринуэй. «Размещение датчика давления в нужном месте тоже непростая задача».
Связанные тайны
Чтобы провести измерения, Гринуэй и его коллеги бросили датчик давления на морское дно, чтобы он служил эталоном для показаний эхолота.
«Неопределенность датчика давления преобладала над нашей общей неопределенностью, но производители инструментов добились больших успехов в улучшении этих датчиков, поэтому я ожидаю, что этот компонент неопределенности может существенно улучшиться в будущем», — сказал он.
Поверхности Марса и Луны нанесены на карту с большим разрешением и точностью, чем дно океана, Гринуэй сказал в сообщении Reddit . «Я провел большую часть своей карьеры, работая с различными аспектами картирования морского дна», — сказал он Live Science. «Я думаю, что многих людей удивляет, как много этой картографической работы еще предстоит сделать».
С практической точки зрения, «разница между глубиной Челленджера в 10 935 метров, как мы определили, или 10,984 метра, по оценкам недавней картографической кампании, на самом деле не так уж важны, — сказал Гринуэй. — Однако идея о том, что нам нужно выйти и измерить глубину Мирового океана, действительно важна». По его словам, исследования могут помочь с точным определением местоположения подводных аппаратов, а также с датчиками давления, которые помогают отслеживать колебания уровня воды из-за изменения климата.
Глубина также важна для исследователей глубоководных районов. , режиссер Джеймс Кэмерон нырнул на глубину 35 787 футов (10 908 м) на подводном судне Deepsea Challenger в океаническую впадину, установив рекорд самого глубокого одиночного погружения. В 2019 году исследователь и бизнесмен Виктор Весково совершил самое глубокое за всю историю погружение на 35 853 фута (10 927 м) в Тихий океан. Весково работал со специалистами по глубоководным исследованиям, в том числе с капитаном Доном Уолшем, океанографом ВМС США, который известен своими погружениями со швейцарским океанографом и инженером Жаком Пикаром в Глубину Челленджера 23 и 19 января.60. Они стали первыми людьми, достигшими самой глубокой части океана, на высоте около 35 814 футов (10 916 м).
Будьте в курсе последних научных новостей, подписавшись на нашу рассылку Essentials.
Свяжитесь со мной, чтобы сообщить о новостях и предложениях от других брендов Future. Получайте электронные письма от нас от имени наших надежных партнеров или спонсоров.