Самая глубокая впадина моря: Ученые заново измерили глубину Марианской впадины

Ученые заново измерили глубину Марианской впадины

• Джонатан Эймос
• Научный отдел Би-би-си

7 декабря 2011

Обновлено 8 декабря 2011

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, CCOM

Подпись к фото,

Результаты работы экспедиции были представлены на конференции Американского союза геофизиков

Американские ученые получили новые, более подробные данные о самой глубокой части мирового океана. По их данным, Марианская впадина, лежащая в западной части Тихого океана, имеет длину примерно в 2500 км и глубину до 10994 м.

Эти параметры самой глубокой точки впадины, так называемой Бездны Челленджер, утверждают специалисты, являются самыми точными.

Измерения были проведены Центром прибрежной и океанической картографии, чтобы определить границы территориальных вод США в этом регионе.

«Мы составили карту всей впадины: от гребня на ее северной оконечности до впадины на южной», — пояснил Джим Гарднер из центра CCOM, который базируется в университете Нью-Гэмпшира.

«Мы использовали многолучевой эхолот, установленный на гидрографическом судне военно-морского флота США. Этот прибор позволяет делать замеры скорости звука перпендикулярно курсу следования судна, наподобие сенокосилки», — рассказал он в интервью Би-би-си.

Погрешность при измерении расстояния до дна Бездны Челленджер составляет примерно 40м.

Новое значение глубины Бездны — 10994 м — немного ниже, чем некоторые последние замеры, однако все они примерно одного порядка.

Глубина точки, расположенной примерно в 200 км к востоку от Бездны Челленджер, называемой Впадиной HMRG(Hawaii Mapping Research Group), почти такая же – она достигает 10809м.

Интересно, что глубина, на которую уходят в море и Бездна Челленджер, и Впадина HMRG, больше, чем вершина самого высокого пика мира – горы Эверест.

По словам Джима Гарднера, участники экспедиции прилагали все усилия к тому, чтобы как можно точнее измерить «профиль скорости звука» вертикальной водяной массы, поскольку именно параметры скорости движения звука и его замедления по мере погружения в океан дают больше всего ошибок при измерениях.

Результаты этой работы были представлены на конференции Американского геофизического союза.

Бездна Челленджер

Финансирование экспедиции Гарднера взял на себя госдепартамент Соединенных Штатов, поскольку это ведомство желает узнать, можно ли расширить рамки особой экономической зоны, включающей американскую территорию Гуам и Северные Марианские острова, за пределы ее нынешних границ — в 370 км.

Автор фото, VIRGIN OCEANIC

Подпись к фото,

Одна из экспедиций отправится в море на подводной лодке компании британского предпринимателя Ричарда Брэнсона

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

Подкаст

Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

Согласно Конвенции ООН по морскому праву, это возможно, если рельеф морского дна отвечает определенным требованиям.

Однако эти результаты имеют также большой научный интерес, поскольку они дают геологам возможность получить более точную картину сдвига одной тектонической плиты под другую.

Именно в этой части Бездны огромная часть тихоокеанской плиты уходит под прилегающую филиппинскую тектоническую платформу.

Исследователей интересует вопрос о том, что происходит в случае, когда подводные горы или хребты уходят под тектоническую плиту. Они хотят знать, влияет ли поглощение подводных гор на частоту и силу крупных землетрясений. Высказывается предположение, что это создает дополнительную силу трения, которая впоследствии может внезапно высвободиться и вызвать мощные толчки.

«Наши данные показывают, что по мере погружения они [подводные горы] все больше раскалываются», — говорит доктор Гарднер.

«Как только тихоокеанская плита начинает изгибаться и уходить вниз, старая кора начинает трескаться – она, действительно, очень хрупкая. И трещины проходят именно по подводным горам. В Марианской впадине подводные горы трескаются и разрушаются, а затем уходят под близлежащую тектоническую плиту, — добавил он. – Вот только я не вижу, чтобы остатки этих подводных гор оседали на внутренних стенках впадины».

«Всем на дно»

До сих пор в Бездне Челленджер побывали только два исследователя – Дон Уолш и Жак Пикар, погрузившиеся в нее в 1960 году в батискафе «Триест».

Однако работа доктора Гарднера оказалась настолько интересной и актуальной, что сейчас отправиться в эту самую глубокую впадину готовятся четыре группы исследователей.

Повторить это погружение намерены Крис Уэлш на подводной лодке компании Virgin Oceanic, а также экипаж подлодки Triton, базирующейся во Флориде.

Кинорежиссер Джеймс Кэмерон, как передают, надеется погрузиться в Марианскую впадину в составе третьей экспедиции, чтобы заснять ее.

Четвертую попытку намеревается предпринять группа ученых на аппарате компании DOER Marine при поддержке председателя совета директоров компании Google Эрика Шмидта и океанографа Сильвии Эрл.

Все эти экспедиции будут весьма рискованными для спонсоров и опасными для лиц, которые непосредственно будут осуществлять погружение.

«В 1960 году Дон Уолш и Жак Пикар знали, что они погружаются в батискафе «Триест» на самое, как считалось, глубокое место морского дна – в Бездну Челленджер, лежащую в Марианской впадине, — поясняет Сильвия Эрл. – Рельеф был неизведанным, незнакомым – поистине это было погружение в глубокую тайну. Сегодня, когда исследователи начинают возвращаться в это самое глубокое место, они имеют подробные карты, имеющие большое разрешение — благодаря технологиям, которые полвека назад еще просто не существовали».

подборка с фото и описанием

Около 6 тысяч километров отделяет поверхность Земли от её ядра. Но насколько человек в действительности может к нему приблизиться? В нашей подборке — 10 самых глубоких мест в мире.

Всего лишь небольшому проценту населения Земли удалось побывать в самых глубоких точках нашей планеты. Включите свою фантазию и представьте, каково оказаться в самом глубоком месте океана, или что можно увидеть, спустившись в самый глубокий рудник, пещеру или карьер.

Вудингдин (Англия)

Самый глубокий колодец в мире, вырытый вручную. Строительство его началось в 1858 году. Изначально предполагалось выкопать всего лишь 122 м, но на этой глубине не обнаружилось воды, и тогда пришлось пробираться дальше в недра Земли, достигнув глубины 392 м (это больше, чем Эмпайр-Стейт-Билдинг!) Как и все грандиозное, строительство колодца стоило человеческих жертв. Как минимум один из копателей погиб, в поте лица работая в беспощадных условиях, ежедневно спускаясь вниз по хлипким лестницам. В качестве рабочей силы для создания колодца использовали заключенных ближайшей тюрьмы.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Tagebau Hambach (Германия)

Самый глубокий открытый карьер в мире, глубина которого составляет 370 м. Впрочем, шахта знаменита не только своей глубиной. Так, в Tagebau Hambach используется самый большой экскаватор: с его помощью ежедневно поднимается на поверхность около 24 тысяч тонн бурого угля. Это еще не все — рядом с карьером находится самый большой в мире искусственный холм Sophienhöhe, с вершины которого можно обозревать шахту во всей красе. Холм возвышается на 301,8 м над уровнем моря, т.е. он практически настолько же высок, насколько глубок карьер.

Эль Закатон (Мексика)

Прекрасная (и опасная для рисковых дайверов) карстовая воронка. Естественно, самая глубокая в мире. Карстовые воронки могут образовываться внезапно, в том числе и в жилых районах, и подобные обвалы бывают губительными. Однако воронка Эль Закатон не из новых: она образовалась во времена плейстоцена (т.е. в период 2,588-11,7 млн лет назад). Помимо глубины (339 м) и славного возраста ей добавляет особого очарования то, что впадина заполнена водой. Этот «водоем» не раз привлекал отважных дайверов, но на самое дно сумел опуститься лишь робот.

Озеро Байкал

Глубочайшее озеро в мире (1642 м) и одно из красивейших мест на планете, которое привлекает как туристов, так и ученых. Погружения обитаемых аппаратов на дно озера совершаются с 1977 года. В 2009 году батискаф «Мир» погрузился на глубину 1640 м и достиг той точки дна, которая предположительно считается самой глубокой. Всего в ходе экспедиции «Миры» на Байкале в течение 2008-2010 годов было совершено 160 погружений на знаменитых глубоководных аппаратах «Мир-1» и «Мир-2».

Пещера Крубера или Воронья пещера (Абхазия)

Самая глубокая пещера в мире (2199 м) и единственная известная людям пещера глубже 2 км. Карстовая пещера, открытая в 1960 году, была названа в честь мэтра русского карстоведения Александра Крубера. Второе название — Воронья пещера — появилось в 1980-е годы, когда украинские спелеологи добрались до глубины 340 м: это имя обязано обитавшим в пещере воронам. Начиная с 2000 годов пещера Крубера привлекает исследователей со всего мира, которые с каждым годом обнаруживают новые ходы и галереи. Воронья пещера, возможно, таит в себе еще много интересного, но секреты ее откроются только тем, кто не страдает клаустрофобией.

Kidd Mine (Онтарио, Канада)

Глубочайший в мире медно-цинковый рудник, простирающийся на 2733 м ниже моря. Это не самая глубокая шахта в мире, но т.к. карьер находится на севере, он ближе всего к центру Земли из всех существующих рудников. Его история начинается в 1964 году, с тех пор этот открытый карьер расширяется под землей. Ежегодно более 2 тысяч рабочих добывают здесь миллионы тонн руды.

Желоб Литке

Самая глубокая впадина в Северном Ледовитом океане и во всем Евразийском бассейне находится в 350 км от «арктической пустыни» острова Шпицберген. Впадина не только глубока (5449 м), но и холодна — пожалуй, желоб Литке можно назвать одним из самых негостеприимных мест на планете. Глубину обнаружили в 1955 году члены экспедиции ледокола «Федор Литке», именем которого она и была названа.

Глубина Милуоки

Самая глубокая точка желоба Пуэрто-Рико и всего Атлантического океана, уходящая на 8740 м ниже уровня моря. Как и желоб Литке, глубина Милуоки названа в честь судна, впервые ее зафиксировавшего, корабля ВМФ США Milwaukee. О глубине Милуоки стало известно 14 февраля 1939 года. Сама же Пуэрто-Риканская впадина расположена на границе Карибского моря и Атлантического океана — там, где проходит разлом. По мнению многих геологов, в скором времени в этом месте возможно извержение вулкана, которое, в свою очередь, вызовет сильнейшее цунами.

Марианская впадина

Как и другие глубочайшие впадины — желоб Тонга, Филиппинский желоб, Кермадек, Курило-Камчатский желоб, — находится в Тихом океане. Ее самая глубокая точка, так называемая бездна Челленджера, имеет глубину 11034 м ниже уровня моря. Неудивительно, что она манит к себе людей. Так, голливудский режиссер Джеймс Кэмерон и бизнесмен Ричард Брэнсон соревновались в том, кому удастся раньше достичь дна Марсианской впадины и стать третьим в истории человеком, побывавшем столь глубоко. Победил Кэмерон.

Кольская сверхглубокая скважина

Самое глубокое место на нашей планете, и создано оно усилиями человека (что удивительно, не с целью добычи природных ископаемых, а исключительно для научных исследований). Находится она в Мурманской области, и глубина ее составляет 12 262 м. Ранее на Кольской сверхглубокой скважине работало более 10 исследовательских лабораторий, изучая древнейшие горные породы, чей возраст превышал 2,8 млрд лет. На сегодняшний день скважина законсервирована и находится в запущении.

Марианская впадина: самое глубокое место Земли

1. Построить фон самого глубокого места на Земле.
Проведите обсуждение всем классом. Спросите:

• Какая самая высокая точка в мире и где она находится? (гора Эверест примерно на высоте 8 850 метров или 29 035 футов; расположена на границе Непала и Китая)
• Какое самое глубокое место на Земле и где оно находится?

Вызовите ответы учащихся. Затем объясните учащимся, что Марианская впадина — это самая глубокая часть океана и самое глубокое место на Земле. Его глубина составляет 11 034 метра (36 201 фут), что составляет почти 7 миль. Скажите учащимся, что если бы вы поместили гору Эверест на дно Марианской впадины, пик все равно был бы на 2133 метра (7000 футов) ниже уровня моря. Покажите студентам анимацию Марианской впадины NOAA. Скажите им, что анимация отражает фактические цифровые батиметрические данные, то есть данные измерения глубины воды.

2. Предложите учащимся найти Марианскую впадину на карте.
Покажите учащимся интерактивную карту NG Education и пригласите добровольца определить местонахождение Марианской впадины, которая находится к востоку от Марианских островов. Спросите: Впадина находится в каком океане? (Тихий океан) Предложите учащимся отметить ближайшие участки суши — Гуам и Марианские острова. Скажите учащимся, что впадина имеет длину 2500 километров (1554 мили) и ширину 70 километров (44 мили).

3. Обсудите, кто обладает юрисдикцией над Марианской впадиной.
Пересмотреть концепцию юрисдикции. Скажите учащимся, что юрисдикция – это власть или право осуществлять власть. Предложите учащимся еще раз посмотреть на расположение траншеи. Спросите: Как вы думаете, кто имеет юрисдикцию и, следовательно, ответственность за ресурсы Марианской впадины? Объясните учащимся, что в соответствии с исключительной экономической зоной (ИЭЗ) страна имеет права на все живые и неживые ресурсы на расстоянии до 200 морских миль от ее береговой линии. Чтобы помочь учащимся понять это расстояние в терминах, которые они узнают, попросите их преобразовать морские мили в стандартные мили, умножив морские мили на 1,15, чтобы получить ответ 230 стандартных миль. Укажите, что Гуам является территорией США, а Марианские острова являются содружеством США, поэтому США обладают юрисдикцией.

4. Предложите учащимся определить, как исследователи могут получить доступ к Траншеи.
Попросите учащихся поделиться своими идеями о том, как исследователи могут получить доступ к такой глубокой области. Зайдите на веб-сайт Ocean Explorer NOAA и изучите технологии и фотографии всем классом. Попросите учащихся определить трудности исследования самого глубокого места на Земле. Реакции учащихся должны включать темноту, холод и сокрушительное давление.

Предметы и дисциплины

• наука о планете Земля

• География

  • Физическая география

Цели обучения

Учащиеся:

• найдут Марианскую впадину на карте
• определить глубину, длину и ширину траншеи
• определить страну, под юрисдикцией которой находится Марианская впадина

Подход к обучению

• Обучение для использования

Методы обучения

• Обсуждения
• Чтение
• Визуальная инструкция

Обзор навыков

Это задание направлено на следующие навыки:

• Навыки критического мышления

  • Понимание

• Географические навыки

  • Получение географической информации

Связь с национальными стандартами, принципами и практикой

Национальные географические стандарты

• Стандарт 16:
  Изменения, которые происходят в значении, использовании, распределении и важности ресурсов

Национальные стандарты естественнонаучного образования

• (5–8) Стандарт D-1:
  Структура земной системы

Что вам понадобится

Необходимая технология

• Доступ в Интернет: Требуется
• Техническая установка: 1 компьютер на класс, проектор, динамики

Плагины

• : Flash

Физическое пространство

• Класс

Группировка

• Обучение в больших группах

Справочная информация

Марианская впадина в Тихом океане — самое глубокое место на Земле. Согласно исключительной экономической зоне (ИЭЗ), Соединенные Штаты имеют юрисдикцию над траншеей и ее ресурсами. Ученые используют различные технологии, чтобы преодолеть проблемы глубоководных исследований и исследовать впадину.

Предыдущие знания

• Нет

Рекомендуемые предварительные мероприятия

• Защита Марианской впадины
• Ресурсы в глубоком море

Словарь

батиметрические данные

Существительное

информация о глубине океана, озер или других водоемов.

исключительная экономическая зона (ИЭЗ)

Существительное

зона, простирающаяся на 200 морских миль от побережья страны. Страна имеет право исследовать и эксплуатировать живые и неживые объекты в своей ИЭЗ.

юрисдикция

Существительное

географический регион, связанный с юридическим органом.

Марианская впадина

Существительное

самое глубокое место на Земле, расположенное в южной части Тихого океана на глубине 11 000 метров (36 198 футов).

морская миля

Существительное

единица расстояния для морского или воздушного путешествия, равная 1852 метрам (6076 футов).

Веб-сайты

• Институт биологии сохранения морской среды: от моря к сияющему морю

Самая глубокая часть океана

Главная » Рекорды » Самая глубокая точка в океанах

Карта Марианской впадины: Карта, показывающая географическое положение Марианской впадины в Тихом океане. Изображение из справочника ЦРУ.

Измерение наибольшей глубины океана

Бездна Челленджера в Марианской впадине — самая глубокая известная точка в океанах Земли. В 2010 году Центр картографирования побережья и океана США измерил глубину Бездны Челленджера на уровне 10 994 метра (36 070 футов) ниже уровня моря с расчетной точностью по вертикали ± 40 метров. Если гора Эверест, самая высокая гора на Земле,
были размещены в этом месте, он был бы покрыт водой более чем на одну милю.

Первые измерения глубины в Марианской впадине были сделаны британским исследовательским кораблем HMS Challenger, который использовался Королевским флотом в 1875 году для проведения исследований впадины. Наибольшая глубина, которую они зафиксировали в то время, составляла 8 184 метра (26 850 футов).

В 1951 году еще одно судно Королевского флота, также названное «Челленджер», вернулось в этот район для дополнительных измерений. Они обнаружили даже
более глубокое место с глубиной 10 900 метров (35 760 футов), определенное с помощью эхолота. Бездна Челленджера была названа в честь корабля Королевского флота, который провел эти измерения.

В 2009 году гидроакустическое картографирование, проведенное исследователями на борту RV Kilo Moana, управляемого Гавайским университетом, определило глубину 10 971 метр (35 994 фута) с потенциальной ошибкой ± 22 метра. Самое последнее измерение, сделанное в 2010 году, — это глубина 10 994 метра (точность ± 40 метров), указанная в верхней части этой статьи, измеренная Центром картографирования побережья и океана США.

Карта Бездны Челленджера: Карта, показывающая расположение Бездны Челленджера на южной оконечности Марианской впадины, к югу от Гуама. Изображение NOAA изменено Kmusser и используется здесь под лицензией GNU Free Document License.

Исследование Бездны Челленджера

Бездна Челленджера была впервые исследована людьми, когда Жак Пикар и Дон Уолш спустились на батискафе «Триест» в 1960 году. Они достигли глубины 10 916 метров (35 814 футов).

В 2009 году исследователи из Океанографического института Вудс-Хоул совершили самое глубокое погружение беспилотного роботизированного аппарата в Глубину Челленджера. Их роботизированный аппарат Nereus достиг глубины 10 902 метра.

Почему здесь такой глубокий океан?

Марианская впадина расположена на границе сходящихся плит. Здесь сталкиваются две сходящиеся плиты океанической литосферы. В этой точке столкновения одна из плит опускается в мантию. На линии соприкосновения двух плит нисходящий изгиб образует впадину, известную как океанская впадина. Пример океанской впадины показан на схеме. Океанические впадины образуют одни из самых глубоких мест в океанах Земли.

Землетрясение в Марианской впадине: Карта, показывающая местоположение Бездны Челленджера, эпицентра землетрясения в апреле 2016 года, и направления относительного движения Тихоокеанской и Филиппинской плит. Карта USGS с аннотациями Geology.com.

Подводное вулканическое отверстие: По мере того, как Тихоокеанская плита вдавливается в мантию и нагревается, вода в отложениях улетучивается, а по мере плавления базальта плиты высвобождаются газы. Эти газы мигрируют на поверхность, образуя ряд вулканических жерл на дне океана. На этой фотографии показаны выходящие газы и пузырьки, движущиеся к поверхности и расширяющиеся по мере их подъема. Изображение НОАА.

Землетрясения в Марианской впадине

Марианская впадина проходит вдоль границы плит между Филиппинской плитой и Тихоокеанской плитой. Тихоокеанская плита находится на восточной и южной стороне этой границы, а Филиппинская плита — на западной и северной стороне этой границы.

Обе эти плиты движутся в северо-западном направлении, но Тихоокеанская плита движется быстрее, чем Филиппинская плита. Движение этих плит создает сходящуюся границу плит, потому что большая скорость Тихоокеанской плиты заставляет ее сталкиваться с Филиппинской плитой. Это столкновение создает зону субдукции в Марианской впадине, когда Тихоокеанская плита опускается в мантию и под Филиппинскую плиту.

Это столкновение происходит с переменной скоростью вдоль изогнутой границы плит, но среднее относительное движение находится в диапазоне десятков миллиметров в год. Вдоль этой границы плит происходят повторяющиеся землетрясения, потому что опускание Тихоокеанской плиты в мантию не является плавным и равномерным. Вместо этого плиты обычно застревают с накоплением давления, но с внезапными проскальзываниями, когда плиты перемещаются от нескольких миллиметров до нескольких метров за раз. Когда плиты скользят, возникают вибрации, и эти вибрации распространяются по земной коре в виде волн землетрясения.

По мере того как Тихоокеанская плита погружается в мантию, она нагревается за счет трения и геотермального градиента. На глубине около 100 миль горные породы нагреваются до такой степени, что некоторые минералы начинают плавиться. Это плавление производит магму, которая поднимается к поверхности из-за ее меньшей плотности. Когда магма достигает поверхности, происходят извержения вулканов. Эти извержения сформировали архипелаг Марианских островов.

Найдите другие темы на Geology.com:

Горные породы: Галереи фотографий изверженных, осадочных и метаморфических пород с описаниями.	Минералы: Информация о рудных полезных ископаемых, самоцветных материалах и породообразующих минералах.
Вулканы: Статьи о вулканах, вулканических опасностях и извержениях в прошлом и настоящем.	Драгоценные камни: Красочные изображения и статьи о бриллиантах и ​​цветных камнях.