Mariana Trench: tani za maji huenda wapi?

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Wakati maelfu ya watu wametembelea sehemu ya juu zaidi ya sayari, Everest, ni watu watatu pekee ambao wameshuka chini ya Mfereji wa Mariana. Hii ndio sehemu iliyogunduliwa kidogo zaidi Duniani, kuna siri nyingi karibu nayo. Wiki iliyopita, wanajiolojia waligundua kuwa zaidi ya miaka milioni, tani milioni 79 za maji zilipenya kupitia kosa chini ya unyogovu ndani ya matumbo ya Dunia.

Ni nini kilimtokea baada ya hapo haijulikani. "Hi-tech" inazungumza juu ya muundo wa kijiolojia wa hatua ya chini kabisa kwenye sayari na taratibu za ajabu zinazofanyika chini yake.

Bila mionzi ya jua na chini ya shinikizo kubwa

Mfereji wa Mariana sio shimo la wima. Ni mtaro wenye umbo la mpevu, unaoenea kwa kilomita 2,500 mashariki mwa Ufilipino na magharibi mwa Guam, Marekani. Sehemu ya kina ya unyogovu, Challenger Deep, iko kilomita 11 kutoka kwenye uso wa Bahari ya Pasifiki. Everest, kama ingekuwa chini ya unyogovu, isingekuwa 2, 1 km hadi usawa wa bahari.

Ramani ya Mariana Trench.

Mfereji wa Mariana (kama mfereji unavyoitwa pia) ni sehemu ya mtandao wa kimataifa wa mabwawa ambayo huvuka chini ya bahari na iliundwa kama matokeo ya matukio ya kale ya kijiolojia. Zinatokea wakati sahani mbili za tectonic zinapogongana, wakati safu moja inazama chini ya nyingine na kuingia kwenye vazi la Dunia.

Mtaro wa chini ya maji uligunduliwa na meli ya utafiti ya Uingereza Challenger wakati wa safari ya kwanza ya kimataifa ya oceanographic. Mnamo 1875, wanasayansi walijaribu kupima kina na diplot - kamba iliyo na uzani uliofungwa kwake na alama za mita. Kamba hiyo ilitosha tu fathom 4,475 (mita 8,367). Karibu miaka mia moja baadaye, Challenger II ilirudi kwenye Mtaro wa Mariana na sauti ya sauti na kuweka thamani ya kina ya 10,994 m.

Chini ya Mfereji wa Mariana umefichwa katika giza la milele - mionzi ya jua haiingii kwa kina kama hicho. Joto ni digrii chache tu juu ya sifuri - na karibu na kiwango cha kufungia. Shinikizo katika Shimo la Challenger ni 108.6 MPa, ambayo ni karibu mara 1,072 ya shinikizo la kawaida la anga kwenye usawa wa bahari. Hii ni mara tano ya shinikizo linaloundwa risasi inapopiga kitu kisichoweza kupenya risasi na ni takriban sawa na shinikizo ndani ya kiyezo cha awali cha polyethilini. Lakini watu walipata njia ya kufika chini.

Mwanadamu chini

Watu wa kwanza kutembelea Shimo la Challenger walikuwa wanajeshi wa Kimarekani Jacques Piccard na Don Walsh. Mnamo 1960, katika bathyscaphe "Trieste", walishuka hadi 10,918 m kwa masaa 5. Kwa alama hii, watafiti walitumia dakika 20 na hawakuona chochote kwa sababu ya mawingu ya silt yaliyotolewa na vifaa. Isipokuwa samaki wa flounder, ambao walipigwa na uangalizi. Kuwa na maisha chini ya shinikizo kubwa kama hilo lilikuwa ugunduzi mkubwa kwa misheni.

Kabla ya Piccard na Walsh, wanasayansi waliamini kwamba samaki hawawezi kuishi kwenye Mfereji wa Mariana. Shinikizo ndani yake ni kubwa sana kwamba kalsiamu inaweza kuwepo tu katika fomu ya kioevu. Hii ina maana kwamba mifupa ya wanyama wenye uti wa mgongo lazima kufuta kihalisi. Hakuna mifupa, hakuna samaki. Lakini maumbile yamewaonyesha wanasayansi kwamba wamekosea: viumbe hai vinaweza kukabiliana na hali hiyo isiyoweza kuhimili.

Viumbe hai vingi kwenye Shimo la Challenger viligunduliwa na Deepsea Challenger bathyscaphe, ambayo, mnamo 2012, mkurugenzi James Cameron alishuka chini ya Mariana Trench. Katika sampuli za udongo zilizochukuliwa na vifaa, wanasayansi wamepata aina 200 za invertebrates, na chini ya unyogovu - shrimp ya ajabu ya translucent na kaa.

Kwa kina cha mita 8,000, bathyscaphe iligundua samaki wa ndani kabisa - mwakilishi mpya wa aina ya lipar au slugs ya bahari. Kichwa cha samaki kinafanana na mbwa, na mwili wake ni nyembamba sana na elastic - wakati wa kusonga, unafanana na napkin ya translucent ambayo inachukuliwa na sasa.

Mamia chache ya mita chini, kuna amoeba kubwa ya sentimita kumi inayoitwa xenophyophores. Viumbe hawa huonyesha ukinzani wa kushangaza kwa vitu na kemikali kadhaa kama zebaki, urani na risasi ambayo inaweza kuua wanyama wengine au wanadamu kwa dakika.

Wanasayansi wanaamini kuna aina nyingi zaidi kwa kina, zinazosubiri ugunduzi. Kwa kuongeza, bado haijulikani jinsi microorganisms vile - extremophiles - wanaweza kuishi katika hali mbaya sana.

Jibu la swali hili litasababisha mafanikio katika biomedicine na bioteknolojia na itasaidia kuelewa jinsi maisha yalianza duniani. Kwa mfano, watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Hawaii wanaamini kwamba volkeno za matope zenye joto karibu na mshuko-moyo zinaweza kuwa zimetoa masharti ya kuishi kwa viumbe vya kwanza kwenye sayari.

Volkano chini ya Mfereji wa Mariana.

Mpasuko ni nini?

Unyogovu unadaiwa kina chake kwa kuvunjika kwa sahani mbili za tectonic - safu ya Pasifiki inakwenda chini ya Ufilipino, na kutengeneza mfereji wa kina. Mikoa ambayo matukio kama haya ya kijiolojia yametokea huitwa eneo la subduction.

Kila sahani ina unene wa karibu kilomita 100, na kosa ni angalau kilomita 700 kutoka sehemu ya chini kabisa ya Shimo la Challenger. "Hii ni jiwe la barafu. Mtu huyo hakuwa hata juu - 11 sio kitu ikilinganishwa na 700 kujificha kwa kina. Mfereji wa Mariana ndio mpaka kati ya mipaka ya maarifa ya mwanadamu na ukweli ambao hauwezi kufikiwa na wanadamu, "anasema mwanajiofizikia Robert Stern wa Chuo Kikuu cha Texas.

Slabs chini ya Mariana Trench.

Wanasayansi wanapendekeza kwamba maji kwa idadi kubwa huingia kwenye vazi la Dunia kupitia eneo la upunguzaji - miamba kwenye mipaka ya makosa hufanya kama sifongo, kunyonya maji na kusafirisha ndani ya matumbo ya sayari. Matokeo yake, dutu hii hupatikana kwa kina cha kilomita 20 hadi 100 chini ya bahari.

Wanajiolojia kutoka Chuo Kikuu cha Washington waligundua kuwa zaidi ya miaka milioni iliyopita, zaidi ya tani milioni 79 za maji ziliingia kwenye matumbo ya dunia kupitia makutano - hii ni mara 4.3 zaidi ya makadirio ya awali.

Swali kuu ni nini kinatokea kwa maji kwenye matumbo. Inaaminika kuwa volkano hufunga mzunguko wa maji, na kurudisha maji kwenye angahewa kama mvuke wa maji wakati wa milipuko. Nadharia hii imeungwa mkono na vipimo vya awali vya kiasi cha maji kinachoingia kwenye vazi. Volcano zinazotolewa katika angahewa takriban sawa na kiasi kufyonzwa.

Utafiti mpya unakanusha nadharia hii - hesabu zinaonyesha kuwa Dunia inachukua maji zaidi kuliko inarudi. Na hii ni ajabu sana - kutokana na kwamba kiwango cha Bahari ya Dunia katika miaka mia chache iliyopita sio tu haijapungua, lakini imeongezeka kwa sentimita kadhaa.

Suluhisho linalowezekana ni kukataa nadharia ya kipimo data sawa cha maeneo yote ya chini ya ardhi duniani. Hali katika Mfereji wa Mariana huenda zikawa mbaya zaidi kuliko katika sehemu nyingine za sayari, na maji mengi zaidi hupenya kwenye ufa katika Shimo la Challenger.

Je! Kiasi cha maji kinategemea sifa za kimuundo za eneo la upunguzaji, kwa mfano, kwenye pembe ya kuinama ya sahani? Tunachukulia kuwa makosa kama hayo yapo Alaska na Amerika Kusini, lakini hadi sasa mwanadamu hajaweza kupata muundo wa kina zaidi kuliko Mariana Trench, aliongeza mwandishi mkuu Doug Vines.

Maji yaliyofichwa kwenye matumbo ya Dunia sio siri pekee ya Mfereji wa Mariana. Utawala wa Kitaifa wa Bahari na Anga wa Marekani (NOAA) unaita eneo hili kuwa bustani ya burudani kwa wanajiolojia.

Hapa ndipo mahali pekee kwenye sayari ambapo dioksidi kaboni iko katika hali ya kioevu. Inatolewa na volkano nyingi za manowari zilizo nje ya Njia ya Okinawa karibu na Taiwan.

Kwa kina cha mita 414 kwenye Mfereji wa Mariana, kuna volkano ya Daikoku, ambayo ni ziwa la sulfuri safi katika hali ya kioevu, ambayo huchemka kila wakati kwa joto la 187 ° C. Kilomita 6 chini kuna chemchemi za jotoardhi zinazotoa maji kwa joto la 450 ° C. Lakini maji haya hayachemshi - mchakato unazuiwa na shinikizo linalotolewa na safu ya maji ya kilomita 6, 5.

Sakafu ya bahari haijasomwa sana na mwanadamu leo kuliko mwezi. Pengine, wanasayansi wataweza kuchunguza makosa zaidi kuliko Mariana Trench, au angalau kuchunguza muundo na vipengele vyake.