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».

Ледник Денмана — самая глубокая впадина на суше. Фотографии

14 декабря 2019

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

Автор фото, NASA/USGS/Landsat

Подпись к фото,

Ледник Бёрда — один из десятков, которые прорезают Трансантарктические горы

Новая карта Антарктиды выявила самую глубокую впадину на земной суше — она расположена под ледником Денмана на глубине 3,5 км ниже уровня моря. Более глубокие впадины существуют только на дне океанов. Например, Марианская впадина в Тихом океана имеет глубину почти в 11 км.

Открытие важно для изучения того, как в будущем может измениться Южный полюс.

Новую карту в рамках проекта BedMachine Antartica составила группа ученых из университета Калифорнии во главе с профессором Мэтью Морлингемом.

«Это, безусловно, самое точное отображение того, что лежит под ледовым покровом Антарктики», — заявил ученый на заседании Американского геофизического союза.

• Льды Антарктиды тают все быстрее. Почему?
• От Антарктиды откололся айсберг весом 315 млрд тонн
• НАСА запустило в космос лазер для изучения льда на Земле

На протяжении шести лет ученые сводили в рамках компьютерной модели данные радарных измерений антарктических ледников, полученные за десятилетия измерений с воздуха. Однако до сих пор остаются огромные площади, о которых мы мало или совсем ничего не знаем.

Чтобы обойти этот дефицит данных, ученые создали математические модели поведения льда.

Например, если известна масса льда, сползающего в узкую долину и скорость его движения, становится возможным вычислить объем льда, что дает представление о глубине и топографической природе дна впадины.

Автор фото, BedMachine/UCI/BAS

Подпись к фото,

Каньон ледника Денмана имеет ширину в 20 км и длину в 100 км

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

В случае ледника Денмана, который имеет ширину в 20 км и спускается к океану у побережья Земли Королевы Мэри, модель прогнозирует глубину в 3500 метров ниже уровня моря.

«Было множество попыток получить радарные данные о дне ледника Денмана, но каждый раз, когда над каньоном пролетал самолет с радаром, ученые не могли найти в полученных измерениях данных о глубине и рельефе дна каньона, по которому движется этот ледник», — рассказывает доктор Морлингем.

«Каньон настолько глубок, что его стенки отражают радиоволны, создавая радиоэхо, что делает невозможным получение отраженного сигнала от дна каньона», — отмечает он.

Новая карта может по внешнему виду не сильно отличаться от уже существующих, но при более пристальном взгляде на нее выяснятся некоторые поразительные подробности, которые оказываются весьма важными для понимания поведения антарктических ледников.

Например, вдоль хребта Трансантарктические горы существует ряд ледников, которые спускаются по восточному плато к морю Росса. Новые данные указывают, что под этими ледниками имеется высокая складка рельефа, которая замедляет скорость их движения к морю. Эти данные будут важны в том случае, если глобальное потепление приведет в будущем к дестабилизации ледового шельфа в море Росса.

«Если что-то случится с ледовым шельфом моря Росса — а пока что с ним всё в порядке — то, скорее всего, это приведет к коллапсу льдов восточной Антарктики, которые движутся через эти «ворота», — указывает профессор Морлингем.

Карта BedMachine Antarctica будет использоваться в климатических моделях, которые пытаются прогнозировать поведение ледового покрова Антарктиды под воздействием роста глобальных температур на сотни лет вперед.

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

• науки о Земле

• 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 в 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), о которой сообщается в верхней части этой статьи, измеренная Центром картирования прибрежных районов и океанов 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 расположение Бездны Челленджера, эпицентра землетрясения в апреле 2016 года, и относительные направления 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.