Бездна челленджера где находится?

Содержание

Как глубока Бездна Челленджера: измерение глубины

Бездна челленджера где находится?

«Надо понимать всю глубину наших глубин» (С) ДМБ

Всегда поражался, что расстояние до луны измеряется с миллиметровой точностью. Даже при открытии экзопланет методом лучевых скоростей, скорости звезд измеряются с точностью до 0.97 м/с. А вот, например, глубина Бездны Челленджера определена с точностью ± 10 метров. Почему же с водой все так сложно? С этим вопросом разбираемся под катом. В качестве вишенки на торт: приложение для визуализации движения звука через воду со слоями разной плотности с исходниками на гитхабе и онлайн-калькулятор.

Напомню, что есть ровно два с половиной фундаментальных способа определения глубины:

  • веревкой =)
  • манометрический, когда глубину определяют по давлению столба жидкости. Принципиальные проблемы, связанные с этим методом я описал в первой части манускрипта. Вкратце: нужно учитывать атмосферное давление, географическую широту (с ней меняется ускорение свободного падения) и изменение плотности воды от температуры, давления и солености.
  • по времени распространения звука — эхолотом.

Вот с последним пунктом сегодня и предлагаю разобраться. Я люблю всегда рассматривать ситуацию в пределе. Марианская впадина в целом и Бездна Челленджера в частности — это и есть предел ситуации с глубиной на нашей планете. Многие эффекты становятся существенны и отчетливо видны только на больших глубинах.

Итак, история измерения больших глубин берет свое начало от того самого Челленджера — HMS Challenger, чье имя и носит самая глубокая впадина земного океана. Вот, кстати он на фото:

Весной 1875 года экспедиция измерила при помощи веревки глубину, ни много ни мало — 8184 метров. К слову, проблемы измерения глубины веревкой помимо таких очевидных как дрейф судна и течения, описаны в Занимательной Физике у Перельмана: веревка испытывает трение об воду, извивается, скручивается как молекулы белков и вниз, после определенной глубины, уже не идет — не принимает вода ее.

С тех пор люди не сидели без дела и в 1952 году глубины марианской впадины измерял уже HMS Challenger II:

При помощи взрывчатки, ручного секундомера, проволоки с грузом в 20 кг, лома и скотча а также первых эхолокаторов они намерили уже 10900 метров. После постобработки результат уменьшили до 10632 м с неоднозначностью в ± 27 метров.

Раскапывая, или что атмосфернее, погружаясь в историю исследования мирового океана, в одной из прошлых статей я упомянул легендарное советское исследовательское судно «Витязь» — в качестве КДПВ использовал изображение почтовой марки с ним:

В 1957 году «Витязь» измерил самую глубокую глубину наших глубин — 11034 м. Измерения были сделаны на пределе диапазона эхолота исходя из постоянной скорости звука в 1500 м/с, после чего были взяты бутылочные пробы воды для построения профиля температуры и солености, по которым в последствие и было получено значение в 11034 метра. Хоть этот результат и попадается всюду, где речь заходит о марианской впадине, современные специалисты смотрят на него скептически.

Далее в 1960 акванавты с Триеста сообщили об измерениях по бортовому датчику давления 10911 метров, а судно сопровождения, при помощи взрывчатки измерило глубину в 10915 ±20 метров. А уже в 1976 при помощи эхолота получили значение 10933 ± 50 метров.

Откуда берутся все эти ±20 и 50? Вдумчивый читатель скорее всего давно сообразил к чему я клоню — скорость звука в воде зависит от температуры, солености и давления, т.е. от плотности среды. Профиль температуры и солености — это набор измерений с привязкой к глубине. И ни температуру, ни соленость нельзя измерить дистанционно — необходимо «сунуть» термометр и кондуктометр в нужную точку океана. Желательно сделать много измерений по линии как можно вертикальнее и через каждый метр. Вот так выглядят некоторые профили:

«Академик Иоффе», 30 марта 2005.

Место измерения на гуглокартах

Американское исследовательское судно «OCEANUS», 10 апреля 2010.

Место измерения на гуглокартах
Кстати, на этом океанусе даже вебкамера есть.

Судно NOAA “RONALD H. BROWN”, 20 октября 2001.

Место измерения на гуглокартах

История измерения самой глубокой точки не бедна и курьёзами

В 1992 году (казалось бы!) участники экспедиции университета Токио измерили глубины, как наши соотечественники в 1957 — исходя из постоянной скорости звука в 1500 м/с, но по какой-то причине не собрали профили температуры и солености. Вместо этого они откорректировали данные по таблицам 1980 (!) года и получили значение в 10933 м без указания погрешностей.

Уже в 2002 экспедиция на судне Keirei Японского агентства науки и технологий по изучению морских недр (JAMSTEC) проводила исследования по поиску глубочайшей глубины при помощи довольно продвинутого многолучевого эхолота. Они получили значение в 10920 ±5 м.

Они собрали большое количество профилей, но отказ термометра-кондуктометра вынудил их воспользоваться профилями двухлетней давности.

Японцам периодически не везло.

Позднейшие измерения

В 2008 исследователи из университета Гавайев вот на таком красавце Kilo-Moana

Получили глубину в 10903 метра при помощи многолучевого эхолота EM 120 от Kongsberg Maritime.

В 2010 ученые из университета Нью Хемпшира на USNS Sumner при помощи более новой модели EM 122 от тех же норвежцев получили глубину 10944 ± 40 м в точке (позиция на гуглокартах).

В конечном счете

Неоднозначности при определении глубин при помощи эхолотов есть следствия следующих факторов:

  • Погрешности измерения, которая в свою очередь включает и погрешность самого прибора, его угловое разрешение (луч 1°х1° дает пятно диаметром в 140 метров на дне впадины), размытие пика, рефракцию, качку судна, его перемещение и т.д и т.п.)
  • Наличие и изменчивость профиля скорости звука — его нельзя измерить, положить данные на полку а через два года воспользоваться — такие данные интересны только в ретроспективе, мол, а вот взгляните, тогда было вот так, а сейчас — совсем иначе.
  • Несовершенство методов постобработки

Здесь я могу хочу коснуться только одного из факторов — профиля температуры и солености, или, что в нашем случае почти одинаково — профиля скорости звука.

Просто чтобы наглядно оценить: каков эффект? Мы принимаем допущение о том, что звук у нас почти как мячик от пинг-понга — путешествует исключительно вертикально, отскакивает от дна весь целиком, корабль неподвижен, дно ровное. Время мы измеряем без погрешностей. И единственное что нас путает — наличие профиля скорости звука.

Как при этом он повлияет на измеряемую глубину? В этом случае наша модель может быть описана простой формулой:
Где — пройденный звуком путь, — скорость звука в i-й интервал времени, длительность которого .

Если мы уменьшаем (а мы не можем) то дело идет к интегралу из школьной физики:

Далее, исходя из измеренного времени распространения звука (от начала излучения до приема отраженного сигнала) нам нужно:

  • через равные временные промежутки примерно прикидывать глубину (с точностью до десятка-другого метров)
  • интерполировать (если необходимо) из имеющегося профиля температуру и соленость для прикинутой глубины
  • по ней вычислять скорость звука, а соответственно и путь, который звук прошел на этой глубине за временной интервал.
Читайте также  Город мадина где находится?

Для этих (и других) целей я запилил библиотеку, про которую говорил в первой части статьи. На данный момент она реализована на C/C#/Rust/Matlab/Octave/JavaScript.

Скорость звука считается по формуле Чена и Миллеро. Она нравится мне потому, что там параметром идет давление, которое измеряется непосредственно, а не глубина, как в других моделях. Плюс диапазон по параметрам у этой модели покрывает почти все разумные случаи.

Например, для второго профиля, который получен в этой точке 10 апреля 2010 года, разница между глубиной, полученной по стандартному значению скорости звука и глубиной, полученной по приведеному выше расчету при времени распространения 5 секунд (туда и обратно) получается 18 метров: 3750 против 3768.3 метров, а для 6 секунд разница возрастает до 32 метров.

К сожалению у меня нет профиля из марианской впадины, и вообще мне пока не попадался ни один профиль глубже 6000 метров. Но если принять, что после 4-5 км глубины параметры меняются слабо и скорость звука в основном меняется из-за давления, то получается, что для обсуждаемых глубин разница получается порядка 420 метров, а время от момента излучения сигнала эхолотом до принятия отражения составляет более 14 секунд.

В качестве демонстрационных материалов имеется:

онлайн-калькулятор, в котором можно вручную ввести профиль или использовать одни из трех, так сказать, hard-coded.

Поскольку я толком ничего не смыслю в JavaScript, то мне проще было сделать спустя рукава визуализацию на C#. Проект я положил на GitHub.

Я знаю, что все знают, но опыт показывает что лучше дать прямую ссылку и на Release Окно приложения выглядит вот так: По умолчанию стоит время распространения 5 секунд и какой-то профиль с северной части тихого океана всего из 13 точек. Справа 4 колонки, в каждой из которых (после нажатия кнопки ANIMATION конечно) звук начинает путешествовать с разной скоростью:

  • в первой — 1500 м/с (стандартное значение для пресной воды),
  • во второй — со скоростью, вычисленной по температуре и солености с поверхности воды,
  • в третьей — со скоростью, вычисленной по средней температуре и солености для профиля
  • в четвертой — с пересчетом скорости для каждого шага и суммирование пройденного пути

Отображение заведено на MMTimer с периодом в 0.01 с, с этим же периодом работает и симуляция.

В меню PROFILE можно выбрать один из трех демо-профилей (в них мало точек), также можно загрузить несколько профилей, выдранных мной из World Ocean Database которую бережливо собирает NOAA.

Эти профили лежат в виде CSV и помимо всего прочего содержат информацию о месте замера, времени, стране, управляющем институте и судне, на котором он производился. Более подробно об этом я писал в статье «Кто и как исследовал мировой океан: разбираем базы NOAA». Совсем для ленивых (каюсь, я такой же) я собрал GIF-анимацию, но GIF везде отображается по-разному, и «полного эффекта присутствия» не получится:

При написании исторического обзора про исследование марианской впадины я пользовался статьей Джеймса Гарднера с сотоварищами. Крайне рекомендую для интересующихся. Там очень хорошо описаны сложности при измерении, казалось бы, такой «простой» вещи, как глубина.

P.S

Хочу поблагодарить всех тех, кто ал в предыдущей статье. За то, чтобы появилась эта, было отдано аж 109 — ребята, это для вас! Те двое, кто был против — пардон, я прислушался к мнению большинства.

P.P.S.

Традиционно буду искренне (для меня это не пустое слово) благодарен за сообщения об ошибках, конструктивную критику, интересные вопросы и дискуссии.

Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.

  • 7,6%Нет, нужно больше статей про коронавирус, не понимаю, почему ты их не пишешь? Это же отличная идея23
  • 9,5%Мне без разницы — я ничего не понял29

Хабы:

Источник: https://habr.com/ru/post/497314/

Загадочная «жажда» Марианской впадины: самое глубокое место на Земле поглощает в никуда тонны воды

Бездна челленджера где находится?

Марианская впадина — не вертикальная бездна. Это желоб в форме полумесяца, растянувшийся на 2,5 тыс. км к востоку от Филиппин и к западу от Гуаме, США. Самая глубокая точка впадины, бездна Челленджера, находится на расстоянии 11 км от поверхности Тихого океана. Эвересту, окажись он на дне впадины, до уровня моря не хватило бы 2,1 км.

Карта Марианской впадины

Марианский желоб (как еще принято называть впадину) — часть глобальной сети прогибов, пересекающих морское дно и образовавшихся в результате древних геологических событий. Они возникают при столкновении двух тектонических плит, когда один пласт погружается под другой и уходит в мантию Земли.

Подводную траншею обнаружил британский исследовательский корабль «Челленджер» во время первой глобальной океанографической экспедиции. В 1875 году ученые попытались измерить глубину диплотом — веревкой с привязанным к ней грузом и метровой разметкой. Веревки хватило только на 4 475 морских саженей (8 367 м). Спустя почти сто лет судно «Челленджер II» вернулось к Марианской впадине с эхолотом и установило нынешнее значение глубины — 10 994 м.

Дно Марианской впадины скрыто в вечной темноте — солнечные лучи не проникают на такую глубину. Температура всего на несколько градусов выше нуля — и близка к точке замерзания. Давление в бездне Челленджера составляет 108,6 МПа, что примерно в 1 072 раза больше нормального атмосферного давления на уровне Мирового океана. Это в пять раз больше давления, которое создается при ударе пули о пуленепробиваемый объект и примерно равно давлению внутри реактора для синтеза полиэтилена. Но люди нашли способ добраться до дна.

Человек на глубине

Первыми людьми, побывавшими в бездне Челленджера, стали американские военные Жак Пиккар и Дон Уолш. В 1960 году на батискафе «Триест» они за пять часов спустились на 10 918 м. На этой отметке исследователи провели 20 минут и почти ничего не увидели из-за облаков ила, поднятых аппаратом. Кроме рыбы из вида камбалообразных, на которую попал луч прожектора. Наличие жизни под таким высоким давлением стало главным открытием миссии.

До Пиккара и Уолша ученые считали, что в Марианском желобе не могут жить рыбы. Давление в нем настолько велико, что кальций может существовать только в жидком виде. Это значит, что кости позвоночных должны буквально растворяться. Нет костей, нет и рыб. Но природа показала ученым, что они ошибаются: живые организмы способны адаптироваться даже к таким невыносимым условиям.

 NOAA

Множество живых организмов в бездне Челленджера обнаружил батискаф Deepsea Challenger, на котором в 2012 году на дно Марианской впадины в одиночку спустился режиссер Джеймс Кэмерон. В образцах грунта, взятых аппаратом, ученые нашли 200 видов беспозвоночных, а на дне впадины — странных полупрозрачных креветок и крабов.

На глубине 8 тыс. м батискаф обнаружил самую глубоководную рыбу — нового представителя вида липаровых или морских слизней. Голова рыбы напоминает собачью, а ее тело очень тонкое и эластичное — во время движения она напоминает полупрозрачную салфетку, которую несет течением.

На несколько сотен метров ниже живут гигантские десятисантиметровые амебы, называемые ксенофиофоры. Эти организмы демонстрируют удивительную устойчивость к нескольким элементам и химическим веществам, таким как ртуть, уран и свинец, которые убили бы других животных или человека за несколько минут.

Ученые считают, что на глубине существует еще множество видов, ожидающих открытия. Кроме того, до сих пор не ясно, как такие микроорганизмы — экстремофилы — могут выживать в столь экстремальных условиях.

Ответ на этот вопрос приведет к прорыву в биомедицине и биотехнологиях и поможет понять, как зародилась жизнь на Земле. Например, исследователи из Университета Гавайев полагают, что грязевые термальные вулканы вблизи впадины могли обеспечить условия для выживания первых организмов на планете.

Читайте также  Гора иремель на Урале где находится?

Вулканы на дне Марианской впадины

Что за разлом?

Впадина обязана своей глубиной разлому двух тектонический плит — тихоокеанский пласт уходит под филлипинский, образуя глубокий желоб. Регионы, в которых произошли такие геологические события, называют зоной субдукции.

Толщина каждой плиты составляет почти 100 км, а глубина разлома — по меньшей мере 700 км от самой нижней точки бездны Челленджера. «Это айсберг. Человек даже не был на вершине — 11 ничто по сравнению с 700, скрывающимися на глубине. Марианская траншея — это граница между пределами человеческих знаний и реальностью, которая недоступна человеку», — рассказывает геофизик Роберт Стерн из Техасского университета.

Плиты на дне Марианской впадины NOAA

Ученые предполагают, что через зону субдукции в мантию Земли попадает вода в больших объемах  — скалы на границах разломов действуют, как губки, поглощая воду, и транспортируют ее в недры планеты. В результате вещество оказывается на глубине от 20 до 100 км ниже морского дна.

Геологи из Университета Вашингтона выяснили, что за последний миллион лет через стык в недра земли попало более 79 млн т воды — это в 4,3 раза больше предыдущих оценок.

Главный вопрос — что происходит с водой в недрах. Считается, что водный цикл замыкают вулканы, возвращая воду в атмосферу в виде водяного пара во время извержений. Эта теория подтверждалась предыдущими измерениями объемов воды, проникающих в мантию. Вулканы выбрасывали в атмосферу примерно равный поглощенному объем.

Новое исследование опровергает эту теорию — подсчеты свидетельствуют о том, что  Земля поглощает больше воды, чем возвращает. И это действительно странно — при условии, что уровень Мирового океана за последние несколько сотен лет не только не уменьшился, но и вырос на несколько сантиметров.

Возможное решение — отказ от теории равных пропускных возможностей всех зон субдукции на Земле. Вероятно, условия в Марианском желобе более экстремальные, чем в других частях планеты, а через разлом в бездне Челленджера в недра проникает больше воды.

«Зависит ли количество воды от особенностей строения зоны субдукции, например, от угла изгиба плит? Мы предполагаем, что аналогичные разломы существуют на Аляске и в Латинской Америке, но пока человеку не удалось обнаружить более глубокой структуры, чем Марианская впадина», — добавил ведущий автор исследования Даг Винес.

Вода, скрывающаяся в недрах Земли, — не единственная загадка Марианской впадины. Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) называет регион парком развлечений для геологов.

Это единственное место на планете, где углекислый газ существует в жидкой форме. Он выбрасывается несколькими подводными вулканами, расположенными за пределами Окинавского прогиба вблизи Тайваня.

На глубине 414 м в Марианской впадине находится вулкан Дайкоку, который представляет собой озеро чистой серы в жидкой форме, которая постоянно кипит при температуре 187 °С. На 6 км ниже располагаются геотермальные источники, выбрасывающие воду при температуре 450 °С. Но эта вода не кипит — процессу мешает давление, оказываемое 6,5-километровым водным столбом.

Океаническое дно на сегодня изучено человеком меньше, чем Луна. Вероятно, ученым удастся обнаружить разломы глубже Марианской впадины или, по меньшей мере, исследовать ее строение и особенности.

Источник: https://hightech.fm/2018/11/24/mariana

Фотосессия на дне Марианской впадины

Бездна челленджера где находится?

Недавно российский аппарат «Витязь-Д» погрузился на дно Марианской впадины и зафиксировал глубину 10 028 метров. Таким образом, он стал первым в мире полностью автономным необитаемым подводным аппаратом, достигшим самой глубокой точки Мирового океана.

Анализом водной среды исследователи не ограничились – была проведена фото- и видеосъемка Марианской впадины при помощи уникальной камеры, способной работать на глубине до 12 километров. Разработана она специалистами холдинга «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех.

О том, как исследовали самую глубокую океанскую «вершину» и что нового удалось узнать об этом загадочном месте – в нашем материале.

Глубинная неопределенность

На западе Тихого океана, в 1800 км от Филиппин, находится самое глубокое место на Земле – Марианская впадина. Открытие и первые измерения глубочайшего океанского желоба были проведены в 1875 году с британского корвета «Челленджер». Тогда замер глубины проводился при помощи ручного диплота – прибора, который представляет собой трос с грузом массой около 25 кг. Неудивительно, что показатели не отличались точностью. В отчете были указаны две глубины – 8184 и 8367 метров, но уже по этим цифрам стало понятно, что удалось найти глубочайший океанский желоб на Земле.

Автономный необитаемый подводный аппарат «Витязь-Д». Фонд перспективных исследований

Даже развитие техники не помогло определить точную глубину Марианской впадины, в силу непростого рельефа дна. Марианская впадина, как и большинство высоких гор на поверхности Земли, имеет по несколько пиков (в данном случае скорее «обратных пиков») разной глубины.

Впервые дно Марианской впадины было картографировано с более или менее высокой точностью лишь в 2010 году. Тогда это удалось сделать с помощью сверхточного эхолота с разрешением 100 метров. Сегодня согласно официальным данным самая глубокая точка на Земле составляет 10994±40 метров, что дальше от уровня моря, чем вершина горы Эверест. Но покорить эту «вершину» Марианской впадины удалось не сразу.

Хроника покорения океанских «вершин»

Сложно представить, но добраться до дна Марианской впадины почти так же непросто, как и полететь в космос. Поэтому за всю историю лишь несколько аппаратов погружались на дно желоба. Помимо фиксации глубины, каждое погружение рассказывало чуть больше подробностей о загадочном гидрокосмосе.

Интенсивное изучение Марианской впадины началось в середине прошлого столетия. В 1951 году к ее дну направился еще один английский «Челленджер» – на этот раз гидрографическое судно, которое с помощью эхолота зарегистрировало глубину 10 899 метров. Этот «обратный пик» Марианской впадины получил название Бездна Челленджера (Challenger Deep).

В 1957 году советское научно-исследовательское судно «Витязь» с помощью эхолота установило новый рекорд – 11 022 метра. Но позже этот результат назвали сомнительным. Считается, что тогда ученые не учли смену температуры на разных глубинах и не провели необходимый перерасчет показаний приборов.

Научно-исследовательское судно «Витязь» около Музея мирового океана в Калининграде

Три года спустя, 23 января 1960 года, удалось, так сказать, все увидеть своими глазами – состоялось первое погружение человека на дно Марианского желоба. Первыми «гидрокосмонавтами» стали американский лейтенант Дон Уолш и исследователь Жак Пикар.

В батискафе Trieste, спроектированном отцом Жака Огюстом Пикаром, они отправились на дно и зафиксировали рекордную глубину – 10 918 метров. Еще более неожиданным фактом стала встреча с обитателями глубоководного мира – плоскими рыбами размером до 30 см. Уолш и Пикар провели на дне около 12 минут, наблюдая через иллюминаторы загадочный мир гидрокосмоса.

Никаких особых научных исследований они не проводили, но подтвердили предположение, что на такой глубине возможно существование живых существ.

Вернулись к изучению Марианской впадины не скоро – следующее погружение состоялось только в 1995 году. Ко дну отправился беспилотный японский зонд Kaiko, который зафиксировал глубину 10 911 метра. Результат Trieste он все-таки не побил, но поставил рекорд глубины для беспилотных подводных аппаратов. Кроме этого, Kaiko сфотографировал и заснял на видео ряд организмов, различных креветок и трубчатых червей. Кстати, за всю свою жизнь Kaiko открыл около 350 новых видов живых существ, но судьба его печальна – в мае 2003 года робот пропал во время тайфуна.

Уже в новом столетии, 31 мая 2009 года, на дно Марианской впадины погрузился американский автоматический аппарат Nereus. В общей сложности это стало третьим погружением в Бездну Челленджера и при этом вторым беспилотным. В отличие от японского предшественника, батискаф Nereus получил максимальную степень свободы передвижения – с кораблем его соединял оптоволоконный кабель толщиной всего один миллиметр. Аппарат опустился на глубину 10 902 метра, где в течение 10 часов снимал видео, фотографии и собирал образцы донных отложений.

Читайте также  Река прут где находится?

Путешествие к центру Земли: звездные заплывы

В 2012 году состоялось, пожалуй, самое «звездное» погружение на дно Марианской впадины. В Бездну Челленджера в одиночку направился Джеймс Кэмерон – голливудский режиссер, автор «Терминатора», «Титаника» и «Аватара». Говорят, что идея погружения пришла к нему во время съемок фильма «Бездна».

Батискаф Кэмерона под названием Deepsea Challenger был оснащен в лучших традициях Голливуда – видеокамеры для 3D-съемки, специальное световое оборудование, конструкция из композитных материалов, джойстики для управления. Погружение аппарата длилось 2 часа 37 минут. «Официального дна» он не пробил – достиг глубины 10 898 метров. В Марианской же впадине, как рассказал кинорежиссер, он не видел ни одного живого существа больше 2,5 см. Тем не менее отснятый материал не пропал даром – кадры легли в основу научно-популярного фильма «Джеймс Кэмерон: Путешествие к центру Земли» (2012).

Батискаф Deepsea Challenger. Mark Thiessen / National Geographic

Впрочем, на этом «звездные» заплывы к центру Земли не завершились. Совсем недавно, 7 июня 2020 года, на дно Марианской впадины погрузилась Кэтрин Салливан. И в данном случае гость действительно звездный. Кэтрин Салливан – американский астронавт, первая американка, вышедшая в открытый космос. Таким образом, 7 июня 2020 года она стала первым человеком, побывавшим как в открытом космосе, так и на самом дне океана.

Экспедиция была организована бизнесменом и исследователем Виктором Весково. Год назад он уже совершил несколько одиночных погружений на дно Марианской впадины. Тогда была зафиксирована глубина в 10 927 метров, а во время погружения удалось обнаружить четыре новых вида ракообразных. Но, пожалуй, его самая интересная находка на дне Марианской впадины – пластиковый пакет, что еще раз напомнило человечеству о серьезном загрязнении Мирового океана.

Гидрокосмическая одиссея русского «Витязя»

Этой весной пандемия коронавируса не помешала и российским специалистам отправить очередную экспедицию на дно Марианской впадины. Так, 8 мая 2020 года в самую глубокую точку Мирового океана впервые погрузился автономный необитаемый подводный аппарат «Витязь-Д». Назван он в честь того самого научно-исследовательского судна «Витязь», который в 1957 году зафиксировал максимальную глубину Марианского желоба.

Комплекс «Витязь-Д» состоит из самого спускаемого аппарата, глубоководной донной станции связи и навигации, а также комплектов корабельного и вспомогательного оборудования. По гидроакустическому каналу подводный аппарат и донная станция поддерживают связь в режиме реального времени с судном-носителем.

Камера КТ-1200. «Росэлектроника»

Впрочем, не только камера, но и вся остальная высокотехнологичная начинка «Витязя» – отечественного производства. И все успешно прошло проверку. Комплекс «Витязь» на деле доказал, что способен работать на экстремальной глубине – производить обзорно-поисковую и батиметрическую съемку, забор проб донного грунта, гидролокационную съемку рельефа дна, осуществлять измерения гидрофизических параметров морской среды. Ожидается, что в будущем на базе «Витязя» будет создана целая серия глубоководных аппаратов, в том числе и для Военно-морского флота.

Источник: https://rostec.ru/news/fotosessiya-na-dne-marianskoy-vpadiny/

Ученые заново измерили глубину Марианской впадины

Бездна челленджера где находится?

Джонатан Эймос Научный отдел Би-би-си

Правообладатель иллюстрации CCOM Image caption 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.

Правообладатель иллюстрации VIRGIN OCEANIC Image caption Одна из экспедиций отправится в море на подводной лодке компании британского предпринимателя Ричарда Брэнсона

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».

Источник: https://www.bbc.com/russian/science/2011/12/111207_ocean_deepest_remeasured