Kamēr tūkstošiem cilvēku ir apmeklējuši planētas augstāko punktu Everestu, tikai trīs ir nolaidušies Marianas tranšejas apakšā. Šī ir vismazāk izpētītā vieta uz Zemes, ap to ir daudz noslēpumu. Pagājušajā nedēļā ģeologi atklāja, ka vairāk nekā miljona gadu laikā caur bojājumu depresijas apakšā Zemes zarnās iekļuva 79 miljoni tonnu ūdens. Kas ar viņu notika pēc tam, nav zināms. "Hi-tech" runā par planētas zemākā punkta ģeoloģisko struktūru un dīvainajiem procesiem, kas notiek tās apakšā.
Bez saules stariem un zem kolosāla spiediena
Marianas tranšeja nav vertikāls bezdibenis. Šī ir pusmēness formas tranšeja, kas stiepjas 2,5 tūkstošus kilometru uz austrumiem no Filipīnām un uz rietumiem no Guamas, ASV. Dziļākais depresijas punkts, Challenger Deep, atrodas 11 km attālumā no Klusā okeāna virsmas. Everests, ja tas būtu depresijas apakšā, nebūtu bijis 2,1 km līdz jūras līmenim.
Marianas tranšejas karte.
Marianas tranšeja (kā parasti to dēvē arī par baseinu) ir daļa no globālā siļu tīkla, kas šķērso jūras gultni un izveidojās seno ģeoloģisko notikumu rezultātā. Tās rodas, kad saduras divas tektoniskās plāksnes, kad viens slānis nogrimst zem otra un nonāk Zemes mantijā.
Zemūdens tranšeju atklāja Lielbritānijas pētījumu kuģis Challenger pirmās globālās okeanogrāfiskās ekspedīcijas laikā. 1875. gadā zinātnieki mēģināja izmērīt dziļumu ar diplottu - virvi ar tam piesietu svaru un skaitītāja marķējumu. Virvei bija pietiekami tikai 4 475 jūdžu (8 367 m). Gandrīz simts gadus vēlāk Challenger II ar atbalss signālu atgriezās Marianas tranšejā un uzstādīja pašreizējo dziļuma vērtību 10 994 m.
Marianas tranšejas dibens ir paslēpts mūžīgā tumsā - saules stari neieplūst tādā dziļumā. Temperatūra ir tikai dažus grādus virs sasalšanas - un tuvu sasalšanas punktam. Spiediens Challenger Abyss ir 108,6 MPa, kas ir aptuveni 1072 reizes lielāks par parasto atmosfēras spiedienu jūras līmenī. Tas ir piecas reizes lielāks nekā spiediens, kas tiek radīts, kad lode atsitās pret lodes necaurlaidīgu priekšmetu, un ir aptuveni vienāds ar spiedienu polietilēna sintēzes reaktora iekšpusē. Bet cilvēki atrada veidu, kā nokļūt apakšā.
Reklāmas video:
Cilvēks apakšā
Pirmie cilvēki, kas apmeklēja Challenger Abyss, bija amerikāņu militārie pārstāvji Žaks Pikards un Dons Valšs. 1960. gadā Triestes pirtsslīdē viņi piecās stundās nolaidās līdz 10 918 m. Pie šīs atzīmes pētnieki pavadīja 20 minūtes un gandrīz neko neredzēja aparāta izvirzīto dūņu mākoņu dēļ. Izņemot plekstes zivis, kurām trāpīja uzmanības centrā. Dzīve zem tik augsta spiediena bija galvenais atklājums misijai.
Pirms Pikkartes un Valša zinātnieki uzskatīja, ka zivis nevar dzīvot Marianas tranšejā. Spiediens tajā ir tik liels, ka kalcijs var pastāvēt tikai šķidrā veidā. Tas nozīmē, ka mugurkaulnieku kauliem burtiski jāizšķīst. Nav kaulu, nav zivju. Bet daba zinātniekiem ir parādījusi, ka viņi rīkojas nepareizi: dzīvi organismi spēj pielāgoties pat šādiem nepanesamiem apstākļiem.
Daudzus dzīvos organismus Challenger bezdibenī atklāja Deepsea Challenger bathyscaphe, uz kura 2012. gadā režisors Džeimss Kamerons nolaidās Marianas tranšejas apakšā. Aparāta ņemtajos augsnes paraugos zinātnieki atraduši 200 bezmugurkaulnieku sugas, bet depresijas apakšā - dīvainas caurspīdīgas garneles un krabjus.
8 tūkstošu metru dziļumā pirtsslēpis atklāja dziļākās zivis - jaunu lipāru vai jūras gliemežu sugu pārstāvi. Zivs galva atgādina suņa galvu, un tās ķermenis ir ļoti plāns un elastīgs - pārvietojoties tā atgādina caurspīdīgu salveti, kuru nes strāva.
Vairāki simti metru zemāk ir milzu desmit centimetru amēbas, ko sauc par ksenofoforiem. Šie organismi uzrāda pārsteidzošu izturību pret vairākiem elementiem un ķīmiskām vielām, piemēram, dzīvsudrabu, urānu un svinu, kas dažu minūšu laikā nogalinātu citus dzīvniekus vai cilvēkus.
Zinātnieki uzskata, ka dziļumā ir daudz vairāk sugu, kas gaida atklāšanu. Turklāt joprojām nav skaidrs, kā šādi mikroorganismi - ekstremofili - var izdzīvot šādos ekstremālos apstākļos.
Atbilde uz šo jautājumu novedīs pie sasnieguma biomedicīnā un biotehnoloģijā un palīdzēs saprast, kā sākās dzīvība uz Zemes. Piemēram, Havaju universitātes pētnieki uzskata, ka termālo dubļu vulkāni, kas atrodas netālu no ieplakas, varētu būt nodrošinājuši apstākļus pirmo organismu izdzīvošanai uz planētas.
Vulkāni Marianas tranšejas apakšā.
Kāda ir plaisa?
Depresijas dziļums ir parādā divu tektonisko plākšņu lūzumam - Klusā okeāna slānis iet zem filipīniešu, veidojot dziļu tranšeju. Reģionus, kuros ir notikuši šādi ģeoloģiski notikumi, sauc par subdukcijas zonu.
Katra plāksne ir gandrīz 100 km bieza, un bojājums ir vismaz 700 km dziļš no Challenger Deep zemākā punkta. “Šis ir aisbergs. Vīrietis pat nebija augšā - 11 nav nekas, salīdzinot ar 700 slēpšanos dziļumā. Marianas tranšeja ir robeža starp cilvēku zināšanu robežām un realitāti, kas cilvēkiem nav pieejama,”saka ģeofiziķis Roberts Šterns no Teksasas universitātes.
Plātnes Marianas tranšejas apakšā.
Zinātnieki ierosina, ka caur subdukcijas zonu Zemes mantijā nonāk lieli ūdens apjomi - klintis pie bojājumu robežas darbojas kā sūkļi, absorbējot ūdeni un pārvadājot to planētas zarnās. Tā rezultātā viela atrodas 20 līdz 100 km dziļumā zem jūras dibena.
Ģeologi no Vašingtonas universitātes atklāja, ka pēdējo miljonu gadu laikā vairāk nekā 79 miljoni tonnu ūdens nokrita zemes zarnās caur krustojumu - tas ir 4,3 reizes vairāk nekā iepriekšējās aplēses.
Galvenais jautājums ir, kas notiek ar ūdeni zarnās. Tiek uzskatīts, ka vulkāni noslēdz ūdens ciklu, izvirdumu laikā ūdeni atdodot atmosfērā kā ūdens tvaikus. Šo teoriju ir apstiprinājuši iepriekšējie mērījumi ūdens daudzumam, kas iekļūst mantijā. Atmosfērā izdalītie vulkāni ir aptuveni vienādi ar absorbēto tilpumu.
Jauni pētījumi atspēko šo teoriju - aprēķini liecina, ka Zeme absorbē vairāk ūdens, nekā tas atgriežas. Un tas ir patiešām dīvaini - ņemot vērā, ka pasaules okeāna līmenis pēdējos simtos gadu laikā ne tikai nav samazinājies, bet arī audzis par vairākiem centimetriem.
Iespējamais risinājums ir atteikties no visu Zemes subdukcijas zonu vienāda joslas platuma teorijas. Apstākļi Marianas tranšejā, visticamāk, ir ekstremālāki nekā citās planētas daļās, un caur Challenger Dziļuma plaisu iekštelpās nokļūst vairāk ūdens.
“Vai ūdens daudzums ir atkarīgs no subdukcijas zonas strukturālajām iezīmēm, piemēram, no plākšņu lieces leņķa? Mēs pieņemam, ka līdzīgas kļūdas pastāv Aļaskā un Latīņamerikā, taču līdz šim cilvēks nav spējis atrast dziļāku struktūru nekā Marianas tranšeja,”piebilda vadošais autors Doug Vines.
Zemes zarnās paslēptais ūdens nav vienīgais Marianas tranšejas noslēpums. ASV Nacionālā okeāna un atmosfēras pārvalde (NOAA) šo reģionu sauc par atrakciju parku ģeologiem.
Šī ir vienīgā vieta uz planētas, kur oglekļa dioksīds pastāv šķidrā veidā. To izmet vairāki zemūdens vulkāni, kas atrodas ārpus Okinavas sile pie Taivānas.
Marianas tranšejā 414 m dziļumā atrodas Daikoku vulkāns, kas ir tīra sēra ezers šķidrā formā, kas nepārtraukti vārās 187 ° C temperatūrā. 6 km zemāk atrodas ģeotermiskie avoti, kas izdala ūdeni 450 ° C temperatūrā. Bet šis ūdens nevārās - procesu kavē spiediens, ko rada 6,5 kilometru gara ūdens kolonna.
Okeāna grīdu šodien cilvēks ir pētījis mazāk nekā mēness. Droši vien zinātnieki varēs atklāt defektus dziļāk nekā Marianas tranšeja vai vismaz izpētīt tā struktūru un pazīmes.
