جدول المحتويات:

خندق ماريانا: أين تذهب أطنان المياه؟
خندق ماريانا: أين تذهب أطنان المياه؟

فيديو: خندق ماريانا: أين تذهب أطنان المياه؟

فيديو: خندق ماريانا: أين تذهب أطنان المياه؟
فيديو: 10 اختلافات واتفاقات لا تعرفها بين الإسلام والمسيحية 2024, مارس
Anonim

بينما زار الآلاف من الناس أعلى نقطة على كوكب الأرض ، إيفرست ، نزل ثلاثة فقط إلى قاع خندق ماريانا. هذا هو المكان الأقل استكشافًا على وجه الأرض ، وهناك العديد من الألغاز حوله. في الأسبوع الماضي ، اكتشف الجيولوجيون أنه على مدى مليون عام ، اخترق 79 مليون طن من المياه الصدع في قاع المنخفض المنخفض إلى أحشاء الأرض.

ما حدث لها بعد ذلك غير معروف. يتحدث "هاي تك" عن التركيب الجيولوجي لأدنى نقطة على الكوكب والعمليات الغريبة التي تحدث في قاعه.

بدون أشعة الشمس وتحت ضغط هائل

خندق ماريانا ليس هاوية عمودية. إنه خندق على شكل هلال يمتد على مسافة 2500 كيلومتر شرق الفلبين وغرب غوام بالولايات المتحدة الأمريكية. أعمق نقطة في المنخفض ، تشالنجر ديب ، على بعد 11 كم من سطح المحيط الهادئ. إذا كان إيفرست يقع في قاع المنخفض ، فلن يكون على بعد 2 كيلومتر واحد من مستوى سطح البحر.

صورة
صورة

خريطة خندق ماريانا.

خندق ماريانا (كما يُطلق عليه أيضًا الخندق) هو جزء من شبكة عالمية من الأحواض التي تعبر قاع البحر وتشكلت نتيجة الأحداث الجيولوجية القديمة. تنشأ عندما تصطدم صفيحتان تكتونيتان ، عندما تغرق إحدى الطبقات تحت الأخرى وتذهب إلى وشاح الأرض.

تم اكتشاف الخندق تحت الماء من قبل سفينة الأبحاث البريطانية تشالنجر خلال أول بعثة أوقيانوغرافية عالمية. في عام 1875 ، حاول العلماء قياس العمق بشهادة - حبل مع ثقل مربوط به وعلامات متر. كان الحبل كافياً فقط لـ4475 قامة (8367 م). بعد ما يقرب من مائة عام ، عادت تشالنجر 2 إلى خندق ماريانا باستخدام مسبار صدى وحددت قيمة العمق الحالية البالغة 10994 مترًا.

الجزء السفلي من خندق ماريانا مخفي في الظلام الأبدي - أشعة الشمس لا تخترق هذا العمق. درجة الحرارة فوق الصفر ببضع درجات فقط - وقريبة من نقطة التجمد. يبلغ الضغط في Challenger Abyss 108.6 ميجا باسكال ، أي حوالي 1.072 ضعف الضغط الجوي العادي عند مستوى سطح البحر. هذا هو خمسة أضعاف الضغط الناتج عندما تصطدم رصاصة بجسم مضاد للرصاص ويساوي تقريبًا الضغط داخل مفاعل تخليق البولي إيثيلين. لكن الناس وجدوا طريقة للوصول إلى القاع.

رجل في القاع

أول من زار هاوية التحدي كانوا العسكريين الأمريكيين جاك بيكار ودون والش. في عام 1960 ، في حوض الاستحمام "ترييستي" ، نزلوا إلى 10918 مترًا في غضون خمس ساعات.في هذه العلامة ، أمضى الباحثون 20 دقيقة ولم يروا شيئًا تقريبًا بسبب سحب الطمي التي رفعها الجهاز. ماعدا السمكة المفلطحة التي ضربتها الأضواء. كان وجود الحياة تحت هذا الضغط المرتفع اكتشافًا رئيسيًا للبعثة.

قبل Piccard و Walsh ، اعتقد العلماء أن الأسماك لا يمكن أن تعيش في خندق ماريانا. الضغط فيه كبير لدرجة أن الكالسيوم لا يمكن أن يوجد إلا في شكل سائل. هذا يعني أن عظام الفقاريات يجب أن تذوب حرفياً. لا عظام ولا سمكة. لكن الطبيعة أظهرت للعلماء أنهم مخطئون: فالكائنات الحية قادرة على التكيف حتى مع مثل هذه الظروف التي لا تطاق.

صورة
صورة

تم اكتشاف العديد من الكائنات الحية في تشالنجر هاوية بواسطة غواصة أعماق البحار في تشالنجر ، حيث نزل المخرج جيمس كاميرون في عام 2012 إلى قاع خندق ماريانا. في عينات التربة التي أخذها الجهاز ، وجد العلماء 200 نوع من اللافقاريات ، وفي قاع المنخفض - جمبري وسرطان البحر الشفاف الشفاف.

على عمق 8 آلاف متر ، اكتشفت غواصة الأعماق أعمق سمكة - ممثل جديد لأنواع الليبار أو الرخويات البحرية.يشبه رأس السمكة رأس الكلب ، وجسمها رقيق جدًا ومرن - أثناء الحركة ، يشبه منديل شفاف يحمله التيار.

على بعد بضع مئات من الأمتار ، توجد أميبات عملاقة يبلغ قطرها عشرة سنتيمترات تسمى xenophyophores. تظهر هذه الكائنات مقاومة مذهلة للعديد من العناصر والمواد الكيميائية مثل الزئبق واليورانيوم والرصاص التي قد تقتل الحيوانات الأخرى أو البشر في دقائق.

يعتقد العلماء أن هناك العديد من الأنواع في العمق ، في انتظار الاكتشاف. بالإضافة إلى ذلك ، لا يزال من غير الواضح كيف يمكن لهذه الكائنات الحية الدقيقة - الكائنات الحية الدقيقة - البقاء على قيد الحياة في مثل هذه الظروف القاسية.

ستؤدي الإجابة على هذا السؤال إلى اختراق في الطب الحيوي والتكنولوجيا الحيوية وستساعد على فهم كيف بدأت الحياة على الأرض. على سبيل المثال ، يعتقد باحثون من جامعة هاواي أن البراكين الطينية الحرارية بالقرب من المنخفض ربما وفرت شروطًا لبقاء الكائنات الحية الأولى على هذا الكوكب.

صورة
صورة

براكين في قاع خندق ماريانا.

ما هو الصدع؟

يدين المنخفض بعمقه إلى كسر لوحين تكتونيين - طبقة المحيط الهادئ تمر تحت الفلبين ، وتشكل خندقًا عميقًا. تسمى المناطق التي حدثت فيها مثل هذه الأحداث الجيولوجية منطقة الاندساس.

يبلغ سمك كل لوحة حوالي 100 كيلومتر ، ويبلغ عمق الصدع 700 كيلومتر على الأقل من أدنى نقطة في هاوية التحدي. "هذا جبل جليدي. الرجل لم يكن حتى في القمة - 11 لا شيء مقابل 700 مختبئ في العمق. يقول عالم الجيوفيزياء روبرت ستيرن من جامعة تكساس: "إن خندق ماريانا هو الحد الفاصل بين حدود المعرفة البشرية والواقع الذي يتعذر على البشر الوصول إليه".

صورة
صورة

ألواح في قاع خندق ماريانا.

يقترح العلماء أن الماء بكميات كبيرة يدخل عباءة الأرض من خلال منطقة الاندساس - تعمل الصخور الموجودة على حدود الصدوع مثل الإسفنج ، حيث تمتص الماء وتنقله إلى أحشاء الكوكب. نتيجة لذلك ، تم العثور على المادة على عمق 20 إلى 100 كيلومتر تحت قاع البحر.

وجد علماء الجيولوجيا من جامعة واشنطن أنه على مدى المليون سنة الماضية ، دخل أكثر من 79 مليون طن من المياه إلى أحشاء الأرض من خلال التقاطع - وهذا يزيد بمقدار 4.3 مرة عن التقديرات السابقة.

السؤال الرئيسي هو ماذا يحدث للماء في الأمعاء. يُعتقد أن البراكين تغلق دورة المياه ، وتعيد الماء إلى الغلاف الجوي كبخار ماء أثناء الانفجارات. تم دعم هذه النظرية من خلال القياسات السابقة لأحجام المياه التي تدخل الوشاح. البراكين المنبعثة في الغلاف الجوي تساوي تقريبًا الحجم الممتص.

تدحض دراسة جديدة هذه النظرية - تشير الحسابات إلى أن الأرض تمتص كمية من الماء أكثر مما تعود. وهذا أمر غريب حقًا - بالنظر إلى أن مستوى المحيط العالمي خلال مئات السنوات القليلة الماضية لم ينخفض فحسب ، بل نما بعدة سنتيمترات.

أحد الحلول الممكنة هو رفض نظرية عرض النطاق الترددي المتساوي لجميع مناطق الاندساس على الأرض. من المحتمل أن تكون الظروف في خندق ماريانا أكثر تطرفًا مما هي عليه في أجزاء أخرى من الكوكب ، ويتسرب المزيد من المياه عبر الصدع في هاوية تشالنجر.

"هل تعتمد كمية الماء على السمات الهيكلية لمنطقة الاندساس ، على سبيل المثال ، على زاوية انحناء الصفائح؟ نحن نفترض وجود أخطاء مماثلة في ألاسكا وأمريكا اللاتينية ، ولكن حتى الآن لم يتمكن الإنسان من العثور على هيكل أعمق من خندق ماريانا "، أضاف المؤلف الرئيسي دوج فاينز.

المياه المخبأة في أحشاء الأرض ليست اللغز الوحيد لخندق ماريانا. تصف الإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) المنطقة بأنها متنزه للجيولوجيين.

هذا هو المكان الوحيد على الكوكب حيث يوجد ثاني أكسيد الكربون في شكل سائل. تقذفها عدة براكين تحت الماء تقع خارج حوض أوكيناوا بالقرب من تايوان.

على عمق 414 مترًا في خندق ماريانا ، يوجد بركان دايكوكو ، وهو بحيرة من الكبريت النقي في شكل سائل ، يغلي باستمرار عند درجة حرارة 187 درجة مئوية.على بعد 6 كم يوجد ينابيع حرارية أرضية تنبعث منها المياه عند درجة حرارة 450 درجة مئوية. لكن هذا الماء لا يغلي - فالعملية يعيقها الضغط الذي يمارسه عمود مائي طوله 6 كيلومترات.

درس الإنسان قاع المحيط أقل من القمر. على الأرجح ، سيكون العلماء قادرين على اكتشاف العيوب على عمق أكبر من خندق ماريانا ، أو على الأقل التحقيق في هيكله وخصائصه.

موصى به: