Mariana Trench: ke mana perginya banyak air?

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 16:12

Walaupun beribu-ribu orang telah melawat titik tertinggi planet ini, Everest, hanya tiga telah turun ke bahagian bawah Palung Mariana. Ini adalah tempat yang paling kurang diterokai di Bumi, terdapat banyak misteri di sekelilingnya. Minggu lalu, ahli geologi mendapati bahawa lebih sejuta tahun, 79 juta tan air menembusi melalui sesar di bahagian bawah lekukan ke dalam perut Bumi.

Apa yang berlaku kepadanya selepas itu tidak diketahui. "Hi-tech" bercakap tentang struktur geologi titik terendah di planet ini dan proses aneh yang berlaku di bahagian bawahnya.

Tanpa sinaran matahari dan di bawah tekanan yang besar

Palung Mariana bukanlah jurang menegak. Ia adalah parit berbentuk bulan sabit, terbentang sejauh 2,500 km ke timur Filipina dan barat Guam, Amerika Syarikat. Titik paling dalam kemurungan, Challenger Deep, adalah 11 km dari permukaan Lautan Pasifik. Everest, jika ia berada di dasar kemurungan, tidak akan menjadi 2, 1 km ke paras laut.

Peta Palung Mariana.

Parit Mariana (sebagai parit juga dipanggil) adalah sebahagian daripada rangkaian palung global yang merentasi dasar laut dan terbentuk akibat peristiwa geologi purba. Ia timbul apabila dua plat tektonik berlanggar, apabila satu lapisan tenggelam di bawah lapisan yang lain dan masuk ke dalam mantel Bumi.

Parit bawah air itu ditemui oleh kapal penyelidikan British Challenger semasa ekspedisi oseanografi global yang pertama. Pada tahun 1875, saintis cuba mengukur kedalaman dengan diplot - tali dengan berat terikat padanya dan tanda meter. Tali itu hanya cukup untuk 4,475 depa (8,367 m). Hampir seratus tahun kemudian, Challenger II kembali ke Palung Mariana dengan bunyi gema dan menetapkan nilai kedalaman semasa 10,994 m.

Bahagian bawah Palung Mariana tersembunyi dalam kegelapan abadi - sinaran matahari tidak menembusi kedalaman sedemikian. Suhu hanya beberapa darjah di atas sifar - dan hampir dengan takat beku. Tekanan dalam Challenger Abyss ialah 108.6 MPa, iaitu kira-kira 1,072 kali ganda tekanan atmosfera biasa di aras laut. Ini adalah lima kali ganda tekanan yang dicipta apabila peluru mengenai objek kalis peluru dan lebih kurang sama dengan tekanan di dalam reaktor sintesis polietilena. Tetapi orang ramai menemui jalan untuk sampai ke bawah.

Lelaki di bahagian bawah

Orang pertama yang melawat Challenger Abyss ialah tentera Amerika Jacques Piccard dan Don Walsh. Pada tahun 1960, dalam bathyscaphe "Trieste", mereka turun ke 10,918 m dalam masa lima jam. Pada tanda ini, para penyelidik menghabiskan 20 minit dan hampir tidak melihat apa-apa kerana awan kelodak yang dibangkitkan oleh radas. Kecuali ikan menggelepar, yang terkena lampu sorot. Mempunyai kehidupan di bawah tekanan yang begitu tinggi adalah penemuan utama untuk misi itu.

Sebelum Piccard dan Walsh, saintis percaya bahawa ikan tidak boleh hidup di Palung Mariana. Tekanan di dalamnya sangat besar sehingga kalsium hanya boleh wujud dalam bentuk cecair. Ini bermakna bahawa tulang vertebrata mesti benar-benar larut. Tiada tulang, tiada ikan. Tetapi alam semula jadi telah menunjukkan saintis bahawa mereka salah: organisma hidup dapat menyesuaikan diri walaupun dengan keadaan yang tidak dapat ditanggung.

Banyak organisma hidup di Challenger Abyss ditemui oleh bathyscaphe Deepsea Challenger, di mana, pada tahun 2012, pengarah James Cameron turun ke dasar Palung Mariana. Dalam sampel tanah yang diambil oleh radas, saintis telah menemui 200 spesies invertebrata, dan di bahagian bawah kemurungan - udang dan ketam lut sinar yang aneh.

Pada kedalaman 8 ribu meter, bathyscaphe menemui ikan terdalam - wakil baru spesies lipar atau slug laut. Kepala ikan menyerupai anjing, dan badannya sangat nipis dan anjal - semasa bergerak, ia menyerupai serbet lut sinar yang dibawa oleh arus.

Beberapa ratus meter di bawah, terdapat amuba gergasi sepuluh sentimeter yang dipanggil xenophyophores. Organisma ini menunjukkan ketahanan yang menakjubkan terhadap beberapa unsur dan bahan kimia seperti merkuri, uranium dan plumbum yang akan membunuh haiwan atau manusia lain dalam beberapa minit.

Para saintis percaya terdapat lebih banyak spesies di kedalaman, menunggu penemuan. Di samping itu, masih tidak jelas bagaimana mikroorganisma tersebut - ekstremofil - boleh bertahan dalam keadaan yang melampau.

Jawapan kepada soalan ini akan membawa kepada kejayaan dalam bioperubatan dan bioteknologi dan akan membantu memahami bagaimana kehidupan bermula di Bumi. Sebagai contoh, penyelidik dari Universiti Hawaii percaya bahawa gunung berapi lumpur haba berhampiran kemurungan mungkin telah menyediakan syarat untuk kelangsungan hidup organisma pertama di planet ini.

Gunung berapi di bahagian bawah Palung Mariana.

Apakah keretakan itu?

Kemurungan itu berpunca daripada kedalaman retakan dua plat tektonik - lapisan Pasifik berada di bawah Filipina, membentuk parit yang dalam. Kawasan di mana peristiwa geologi tersebut telah berlaku dipanggil zon subduksi.

Setiap plat mempunyai ketebalan hampir 100 km, dan sesar sekurang-kurangnya 700 km dalam dari titik terendah Challenger Abyss. “Ini adalah gunung ais. Lelaki itu tidak berada di puncak - 11 tidak ada apa-apanya berbanding 700 yang bersembunyi di kedalaman. Palung Mariana adalah sempadan antara had pengetahuan manusia dan realiti yang tidak boleh diakses oleh manusia, kata ahli geofizik Robert Stern dari Universiti Texas.

Papak di bahagian bawah Palung Mariana.

Para saintis mencadangkan bahawa air dalam jumlah besar memasuki mantel Bumi melalui zon subduksi - batuan di sempadan sesar bertindak seperti span, menyerap air dan mengangkutnya ke dalam perut planet ini. Akibatnya, bahan itu ditemui pada kedalaman 20 hingga 100 km di bawah dasar laut.

Ahli geologi dari Universiti Washington mendapati bahawa sejak sejuta tahun yang lalu, lebih daripada 79 juta tan air masuk ke dalam perut bumi melalui persimpangan - ini adalah 4.3 kali lebih banyak daripada anggaran sebelumnya.

Persoalan utama ialah apa yang berlaku kepada air di dalam usus. Adalah dipercayai bahawa gunung berapi menutup kitaran air, mengembalikan air ke atmosfera sebagai wap air semasa letusan. Teori ini telah disokong oleh pengukuran sebelumnya tentang isipadu air yang memasuki mantel. Gunung berapi yang dipancarkan ke atmosfera lebih kurang sama dengan isipadu yang diserap.

Satu kajian baru menyangkal teori ini - pengiraan menunjukkan bahawa Bumi menyerap lebih banyak air daripada ia kembali. Dan ini benar-benar pelik - memandangkan paras Lautan Dunia sejak beberapa ratus tahun yang lalu bukan sahaja tidak menurun, tetapi telah meningkat beberapa sentimeter.

Penyelesaian yang mungkin adalah untuk menolak teori lebar jalur yang sama bagi semua zon subduksi di Bumi. Keadaan di Palung Mariana berkemungkinan lebih ekstrem berbanding di bahagian lain di planet ini, dan lebih banyak air meresap melalui keretakan di Challenger Abyss.

“Adakah jumlah air bergantung pada ciri-ciri struktur zon subduksi, contohnya, pada sudut lentur plat? Kami mengandaikan bahawa kesalahan serupa wujud di Alaska dan Amerika Latin, tetapi setakat ini manusia tidak dapat mencari struktur yang lebih dalam daripada Palung Mariana, tambah pengarang utama Doug Vines.

Air yang tersembunyi di dalam perut Bumi bukanlah satu-satunya misteri Palung Mariana. Pentadbiran Lautan dan Atmosfera Kebangsaan AS (NOAA) memanggil wilayah itu sebagai taman hiburan untuk ahli geologi.

Ini adalah satu-satunya tempat di planet ini di mana karbon dioksida wujud dalam bentuk cecair. Ia dilontarkan oleh beberapa gunung berapi dasar laut yang terletak di luar Palung Okinawa berhampiran Taiwan.

Pada kedalaman 414 m di Palung Mariana, terdapat gunung berapi Daikoku, yang merupakan tasik sulfur tulen dalam bentuk cecair, yang sentiasa mendidih pada suhu 187 ° C.6 km di bawah terdapat mata air panas bumi yang mengeluarkan air pada suhu 450°C. Tetapi air ini tidak mendidih - prosesnya dihalang oleh tekanan yang dikenakan oleh lajur air 6, 5 kilometer.

Dasar lautan telah kurang dipelajari oleh manusia hari ini berbanding bulan. Mungkin, saintis akan dapat mengesan kerosakan yang lebih dalam daripada Palung Mariana, atau sekurang-kurangnya menyiasat struktur dan cirinya.