Какая впадина самая глубокая: Ученые заново измерили глубину Марианской впадины

Ученые заново измерили глубину Марианской впадины

  • Джонатан Эймос
  • Научный отдел Би-би-си

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, CCOM

Подпись к фото,

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.

Автор фото, VIRGIN OCEANIC

Подпись к фото,

Одна из экспедиций отправится в море на подводной лодке компании британского предпринимателя Ричарда Брэнсона

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

Подкаст

Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

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».

Марианская впадина (Марианский желоб) — самая глубокая впадина мирового океана

Марианская впадина является самым глубоким местом на планете. Находится она в Тихом океане, вблизи Марианского архипелага, по имени которого и была названа. Другое название — Марианский желоб. Океанские глубины считаются самыми загадочными и неизученными местами на Земле, так как их исследование затруднено. Для того, чтобы попасть на дно таких мест, необходимы специальные глубоководные батискафы, оснащенные современным оборудованием. Даже после того, как ученые опустятся на самое дно, процесс изучения глубинной флоры и фауны остается сложным. Было предпринято несколько попыток узнать больше о геологии желоба и существовании жизни там. Однако это место Мирового океана до сих пор остается практические неисследованным.

Местоположение Марианского желоба

Он расположен в западном регионе Тихого океана, на расстоянии нескольких сот км от одноименного архипелага. Это примерно на середине пути между Японией и Папуа — Новой Гвинеей. Желоб имеет форму дуги. Он окружает близлежащие острова, протягиваясь на длину около 2 500 метров. От острова Гуам — самой южной точки Марианского архипелага его отделяет 340 км. По данным современных исследований, наибольшая глубина впадины составляет 10 994 метра.

Происхождение самой глубокой зоны Мирового океана

Океаническим желобом считается очень глубокая и длинная щель, пролегающая по дну океана. К ним приравниваются отверстия в земной коре, длиной от 4 999 метров. Они образуются продавливанием океанической поверхности под другую континентальную кору. Ученые называют такие углубления геосинклинальными структурами. Геосинклинали представляют собой складчатые участки, образовавшиеся в результате циклического движения земной коры. Это разломы, где происходят тектонические процессы. По этой причине такие впадины часто служат первопричиной землетрясений. На их дне обнаруживают действующие или потухшие вулканы. Такие зоны есть на дне всех океанов мира.

Геологические особенности впадины

Марианский желоб имеет длину 1 500 км. Если посмотреть на него в разрезе, конфигурация будет в виде буквы V (или галочки). Дно является плоским и занимает от 1 до 5 км, сужаясь и расширяясь. По мере приближения к поверхности профиль увеличивается по ширине, его склоны расходятся на несколько десятков километров. Давление водных масс возле дна составляет 108 МПа. Эта цифра более чем в 1000 раз превышает нормальное значение атмосферного давления Мирового океана.

Открытие Марианского желоба

Глубочайшая точка Тихого океана была обнаружена почти 150 лет назад (1875 год). Это было сделано во время первой океанографической экспедиции. По результатам проделанных работ была создана отдельная дисциплина — океанография. Научная экспедиция длилась 4 года — с 1872 по 1876. Она была осуществлена на парусно-паровом корвете «Челленджер». Корабль принадлежал королевскому британскому флоту. Экспедиция проводилась по инициативе шотландского ученого Чарльза Томсона. «Челленджер» был оснащен оборудованием для проведения исследовательских работ, химлабораторией, аппаратурой для измерения глубины дна. Во время вояжа было взято множество проб грунта, океанической воды, которые затем использовались для изучения флоры и фауны Тихого океана. Разлом неподалеку от Марианского архипелага обнаружили с помощью глубоководного эхолота. Было сделано несколько замеров с разными значениями. Цифры колебались от 8 184 м до 8 367 м. Всего за время экспедиции Челленджер провел более 400 замеров глубины океанского дна.

Измерения самой глубокой точки

Измерения глубины океана в этом месте проводились много раз. Этот процесс представляет собой большую сложность по понятным причинам. Не всегда аппаратура способна предоставить точные данные об измерениях. Поэтому результаты исследований могут сильно отличаться. Замеры производятся с помощью эхолота. Это электронный прибор, обнаруживающий подводные объекты посредством акустического излучения. Трудность замеров состоит в том, что скорость звука под водой не одинакова во всех местах. Это значение зависит от различных факторов. Поэтому их тоже приходится учитывать. Свойства океанской воды изучают с помощью специальных приборов, а потом корректируют измерения с учетом поправок.

При первом измерении эхолот показал значение 8 367 метров. Затем, спустя почти 75 лет, были произведены повторные замеры (1951 год). Нужно учесть, что к этому времени оборудование уже усовершенствовали и оно стало более современным. Второй раз зафиксировали глубину 10 863 м (по данным исследований «Челленджера»). Советская экспедиция предоставила другие данные (1957 год). По уточненным замерам, длина до дна щели составляла 11 022 м. Эту цифру занесли в справочную литературу как единственно верную. Как можно заметить, она сильно отличается от первоначальных сведений. Последние замеры (2011 год) показали результат 11 994 м. Ученым также удалось подробно изучить океанское дно и обнаружить горную цепь на дне.

Горы и вулканы внутри желоба

Выяснилось, что на самом дне Марианской впадины находятся горные хребты. Они имеют высоту около 2 500 м. Это место взаимодействия Филиппинской и Тихоокеанской плит, которые представляют собой твердые блоки огромного размера. Литосферные плиты медленно сдвигаются, в результате чего образуются складчатые горы. Этот процесс занимает десятки и сотни миллионов лет. Это не единственное удивительное открытие. На глубине примерно 400 м ученые нашли вулкан, кратер которого заполнен озером из серы. Температура там составляет 187 градусов, поэтому сера превратилась в расплавленный поток. Это единственное место на планете с подобным природным образованием.

Погружения внутрь впадины

Впервые самая глубокая океаническая точка была исследована вблизи 23.01.1960 года. Это сделал ученый-океанолог Жак Пиккар из Швейцарии, который опустился на дно в батискафе «Триест». Его сопровождал американский исследователь Дон Уолш. Им удалось осмотреть дно, узнать некоторые подробности глубинной океанской фауны. Они обнаружили новые виды рыб, имеющих плоскую форму. В течение полувека ни один человек в мировой истории больше не спускался на такую глубину. З-м отважным исследователем глубин мирового океана стал знаменитый режиссер Джеймс Кэмерон (2012 год). Он один погрузился туда в батискафе, оснащенном съемочным оборудованием. Кэмерон отснял уникальные кадры, которые легли в основу научного фильма о Тихом океане. Также им были взяты образцы грунта, воды. Кроме того, на дно Марианского желоба периодически отправлялись зонды, исследовавшие этот участок.

Топ-10 самых глубоких точек Мирового океана

  1. Марианская впадина.
  2. Глубоководный желоб Тонга.
  3. Филиппинский желоб.
  4. Курило-Камчатская щель.
  5. Японский желоб.
  6. Впадина Кермадек.
  7. Идзу-Бонинская щель.
  8. Впадина Пуэрто-Рико.
  9. Яванский желоб.
  10. Алеутская щель.

Тонга является самой глубокой точкой Мирового океана после Марианской. Она располагается возле архипелага Самоа, находящегося в южной части Тихого океана. Ее глубина — 10 882 метра. Также это глубочайшая точка Южного полушария. Щель Тонга простирается примерно на 860 км. Интересный факт: в 1970 году здесь затонула часть посадочной платформы, отделившаяся от Аполлона-13. Никаких усилий по ее поднятию предпринято не было, так как невозможно определить точное расположение упавшего объекта.

Филиппинская впадина входит в 3-ку самых глубоких точек Тихого океана. По названию можно понять, что она расположена вблизи Филиппинских островов. Расстояние от поверхности воды до дна составляет 10 540 метров. Растянулась щель на 1320 км. Причиной ее возникновения является сдвиг тектонических плит. Евразийская плита, обладающая большим весом, чем Филиппинская, постепенно находит на нее, в результате чего образуется разлом земной коры.

Курило-Камчатская впадина находится в Тихом океане, недалеко от Курильских островов. Это одна из самых узких океанических щелей. Среднее значение ее ширины составляет 59 км. Простирается она на глубину 9 717 метров. Ландшафт склонов желоба характеризуется множественными террасообразными выступами, перемежающимися с долинами. Эта зона является центром землетрясений, происходящих на данном участке. Исследовали эту точку советские ученые в середине прошлого века.

Японская впадина замыкает 5-ку самых глубоких океанических точек в мире. Результаты измерения ее глубины показали значение 10 504 метра. Также она не очень большая по протяженности — около 1000 км. Разрез желоба имеет схожую с Марианским V-образную форму. Находится эта точка вблизи Японии, около островов Хонсю, Хоккайдо. Фактически щель является продолжением Курило-Камчатской впадины. Так как желоб образовался из-за сдвига тектонических плит, этот участок часто становится причиной землетрясения, происходящих на территории Японии. Щель исследовали британские, японские океанологи. Они смогли заснять интересные материалы о жизни глубоководных рыб, морских слизней. Животные были обнаружены на расстоянии 7 700 метров от поверхности воды.

Один из самых глубоких подводных желобов в мире Кермадек находится на 6-ой позиции рейтинга, однако он ненамного отличается по глубине от японского. Его наибольшее значение составляет 10 047 метров. Протяженность — около 1 200 км. Исследованием щели занимались британские, советские ученые. Название произошло от имени известного французского мореплавателя Жана-Мишеля Кермадека. Океанологи обнаружили внутри кермадекских вод разновидности разноногих рачков, рыб-жемчужниц с интересным узким строением туловища. Также здесь нашли эндемичную породу рыб семейства липаровых. Это морские слизни, обитающие на огромных глубинах (от 6 500 метров).

Идзу-Бонинская щель расположена недалеко от Японии, вдоль острова Хонсю. Ее протяженность — 1030 км. Самая глубокая точка — 9 810 метров. Дно неровное, характеризуется наличием нескольких порогов. С одной стороны Идзу-Бонинская впадина соединена с Японской щелью, с другой ее ограничивает горный хребет. Пуэрто-Риканская впадина находится на границе Атлантики и Карибского моря. Ее длина — 1754 км, наибольшая ширина — 97 км. Расстояние од поверхности воды до дна — 8 380 метров. Это самая глубокая точка Атлантического океана. Пуэтро-Риканская щель находится на границе тектонических плит: Карибской, Северо-Американской. Вторая подминает собой первую. Это является причиной частых цунами, происходящих в этой зоне.

Яванская впадина лежит на дне Индийского океана и представляет собой самую глубокую его точку. Она пролегает от острова Ява до Мьянмы. Глубина щели составляет 7 730 метров. Ширина варьируется от 10 до 35 км. Дно представляет собой пороги, перемеженные углублениями.

Алеутский желоб расположен у южных берегов Аляски. Он протягивается на 3 400 км и заканчивается у побережья Камчатки. Он лежит на границе Северо-Американской и Тихоокеанской плит, наползающих друг на друга. На западе Алеутская щель соединяется с Курило-Камчатским желобом.

Самая глубокая яма, которую мы когда-либо копали

Загрузка

Инженерное дело

(Изображение предоставлено Getty Images)

Автор: Марк Пизинг, 6 мая 2019 г. до.

* Эта история вошла в сборник BBC Future «Лучшее за 2019 год». Узнайте больше о нашей подборке.

Озера, леса, туманы и снега Кольского полуострова, расположенного далеко за полярным кругом, могут сделать этот уголок России сценой из сказки. Тем не менее, среди природной красоты стоят руины заброшенной советской научно-исследовательской станции. Посреди разваливающегося здания находится тяжелая ржавая металлическая крышка, встроенная в бетонный пол, закрепленная кольцом толстых и таких же ржавых металлических болтов.

По некоторым данным, это вход в ад.

Это Кольская сверхглубокая скважина, самая глубокая искусственная скважина на Земле и самая глубокая искусственная точка на Земле. Сооружение глубиной 40 230 футов (12,2 км) настолько глубокое, что местные жители клянутся, что вы можете услышать крики душ, замученных в аду. Советскому Союзу понадобилось почти 20 лет, чтобы пробурить так далеко, но буровое долото все еще находилось лишь на одной трети пути сквозь кору до мантии Земли, когда проект застопорился в хаосе постсоветской России.

Советская сверхглубокая скважина не единственная. Во время холодной войны сверхдержавы стремились пробурить земную кору как можно глубже и даже добраться до мантии самой планеты.

Теперь японцы хотят попробовать.

Вам также могут понравиться:

  • Призрачная радиостанция, на запуск которой никто не претендует
  • Каково это работать в самом большом здании в мире
  • Гигантский ангар для арктического дирижабля

«Бурение началось во времена «железного занавеса», — говорит Ули Хармс из Международной континентальной научной программы бурения, который в молодости работал на немецком конкуренте Кольской скважины. «И, безусловно, между нами была конкуренция. Одной из основных причин было то, что русские просто не очень-то раскрывали свои данные.

«Когда русские начали бурение, они заявили, что нашли свободную воду — но большинство ученых просто не поверили этому. Раньше среди западных ученых существовало общее понимание, что земная кора на глубине 5 км была настолько плотной, что вода не могла проникнуть сквозь нее».

«Конечная цель [нового] ​​проекта — получить настоящие живые образцы мантии в том виде, в каком она существует прямо сейчас», — говорит Шон Точко, руководитель программы Японского агентства морских и геологических наук. «В таких местах, как Оман, вы можете найти мантию близко к поверхности, но это мантия, какой она была миллионы лет назад.

Скважина находится в глуши на севере Кольского полуострова в России. (Фото: Getty Images)

«Это разница между живым динозавром и окаменелой костью динозавра».

Если Земля подобна луковице, то земная кора подобна тонкой коже планеты. Его толщина составляет всего 25 (40 км) миль. За ней находится мантия глубиной 1800 миль, а за ней, прямо в центре Земли, находится ядро.

Как и космическая гонка, гонка за исследованием этого неизвестного «глубокого рубежа» была демонстрацией инженерного мастерства, передовых технологий и «правильных вещей». Ученые шли туда, куда не ступала нога человека. Образцы горных пород, которые могли быть получены из этих сверхглубоких скважин, потенциально были столь же важны для науки, как и все, что НАСА привезло с Луны. С той лишь разницей, что на этот раз американцы не выиграли гонку. На самом деле никто так и не сделал. ( Прочтите о том, как переключатель спас гонку на Луну от катастрофы. )

США запустили первые учения в гонке по исследованию глубоких границ. В конце 1950-х годов Американское разное общество с чудесным названием разработало первый серьезный план бурения до самой мантии. Общество, ставшее питейным клубом, представляло собой неформальную группу, состоящую из корифеев научного сообщества США. Их трещина при бурении земной коры до мантии была названа Project Mohole, названной в честь разрыва Мохоровичича, который отделяет кору от мантии.

Вместо того, чтобы пробурить очень-очень глубокую скважину, американская экспедиция, под наблюдением писателя Джона Стейнбека, решила сократить путь через дно Тихого океана у Гваделупы, Мексика.

Преимущество бурения дна океана в том, что земная кора там тоньше; недостатком является то, что самые тонкие участки земной коры обычно находятся там, где океан наиболее глубок.

Скважина все еще существует, но вход заварен (Фото: Rakot13/CC BY-SA 3. 0)

Советы начали бурение за Полярным кругом в 1970 году. И, наконец, в 1990 году в Баварии началась немецкая континентальная программа глубокого бурения (KTB), которая в конечном итоге позволила пробурить до 5,6 миль (9 км).

Как и в случае с миссией на Луну, проблема заключалась в том, что технологии, необходимые для успеха этих экспедиций, приходилось изобретать с нуля.

Когда в 1961 году Project Mohole начал бурение морского дна, до глубоководного бурения нефти и газа было еще далеко. Никто еще не изобрел столь необходимые сейчас технологии, как динамическое позиционирование, которое позволяет буровому кораблю оставаться в своем положении над скважиной. Вместо этого инженерам пришлось импровизировать. Они установили систему гребных винтов по бокам своего бурового корабля, чтобы он оставался устойчивым над скважиной.

Одной из самых больших проблем, с которыми столкнулись немецкие инженеры, была необходимость просверлить как можно более вертикальное отверстие. Решение, которое они придумали, теперь является стандартной технологией на нефтяных и газовых месторождениях мира.

«Опыт русских показал, что сверлить нужно как можно вертикальнее, потому что в противном случае увеличивается крутящий момент на сверлах и возникают перегибы в отверстии», — говорит Ули Хармс. «Решением стала разработка систем вертикального бурения. Теперь это отраслевой стандарт, но изначально они были разработаны для KTB и работали до 7,5 км (4,7 мили). Затем на последних 1,5–2 км (0,9до 1,25 мили) отверстие отклонялось от вертикальной линии почти на 200 м.

Немцы начали свой собственный проект сверхглубокой скважины в 1990 году (Фото: Йохем Куек)

«Мы пытались использовать некоторые российские технологии в начале 90-х или конце 80-х, когда Россия стала более открытой и желала сотрудничать с Западом, » он добавляет. «К сожалению, не удалось вовремя получить оборудование».

Однако все эти экспедиции заканчивались разочарованием. Были фальстарты и блокировки. Кроме того, были высокие температуры, с которыми их машины столкнулись глубоко под землей, стоимость и политика — все это поставило крест на мечтах ученых пробурить глубже и побить рекорд самой глубокой скважины.

За два года до того, как Нил Армстронг ступил на Луну, Конгресс США отменил финансирование проекта Mohole, когда расходы начали выходить из-под контроля. Несколько метров базальта, которые им удалось добыть, стоили примерно 40 миллионов долларов (31 миллион фунтов стерлингов) в сегодняшних деньгах.

Затем настала очередь Кольской сверхглубокой скважины. Бурение было остановлено в 1992 году, когда температура достигла 180°С (356°F). Это было в два раза больше, чем ожидалось на такой глубине, и бурение глубже было невозможно. После распада Советского Союза денег на такие проекты не было — и через три года весь объект закрыли. Теперь это пустынное место привлекает искателей приключений.

Немецкая скважина избежала участи остальных. Огромная буровая установка все еще там – и сегодня она является туристической достопримечательностью, – но сегодня кран просто опускает инструменты для измерения. Это место фактически стало обсерваторией планеты или даже художественной галереей.

Когда голландская художница Лотте Гиван опустила свой микрофон, защищенный теплозащитным экраном, в немецкую скважину, он уловил глубокий рокочущий звук, который ученые не могли объяснить, урчание, из-за которого она «чувствовала себя очень маленькой; это был первый раз в моей жизни, когда этот большой шар, на котором мы живем, ожил, и это звучит завораживающе», — говорит она. «Некоторые люди думали, что это звучит как ад. Другие думали, что слышат дыхание планеты».

«План состоял в том, чтобы бурить глубже, чем Советы, — говорит Хармс, — но мы даже не достигли разрешенной фазы в 10 км (6,25 мили) за то время, которое у нас было. Тогда там, где мы бурили, было просто намного жарче, чем там, где были русские. Было совершенно ясно, что нам будет гораздо труднее идти глубже.

«К тому времени в Германии тоже было начало 90-х, и не было веских аргументов в пользу привлечения дополнительных средств для дальнейшего углубления, потому что объединение Германии стоило таких больших денег».

Трудно отделаться от ощущения, что гонка к мантии Земли — это обновленная версия знаменитого романа «Путешествие к центру Земли». Хотя ученые не надеются найти скрытую пещеру, полную динозавров, они описывают свои проекты как «экспедиции».

«Мы думали об этом как об экспедиции, потому что это действительно заняло некоторое время с точки зрения подготовки и проведения, — говорит Хармс, — и потому что вы действительно отправляетесь в ничейную землю, где никто не был раньше, и что сегодня действительно необычно.

«Там внизу всегда находишь что-то, что тебя действительно удивляет, особенно если спускаешься в район, который находится очень глубоко в земной коре.

«А если говорить о КТБ или Кольской сверхглубокой, то теориям, которые стояли за целями проекта, к моменту начала бурения было 30–40 лет».

«Суть этих миссий в том, что они подобны исследованию планет», — говорит Деймон Тигл, профессор геохимии в Школе наук об океане и Земле Национального океанографического центра Саутгемптона при Университете Саутгемптона, который принимал активное участие в новый проект под руководством Японии. «Это чисто научные исследования, и вы никогда не знаете точно, что собираетесь найти.

«В скважине 1256 [скважина, пробуренная Проектом глубоководного бурения (DSDP) и Программой океанского бурения (ODP)] мы впервые увидели неповрежденную океанскую кору. Раньше до него никто не доходил. Это было действительно захватывающе. Всегда есть сюрпризы».

Участок Кольской суперскважины был заброшен с начала 1990-х годов (Фото: Rakot13/CC BY-SA 3.0) ИОДП). Как и в случае с первоначальным проектом Mohole, ученые планируют бурить морское дно, где глубина коры составляет всего около 6 км (3,75 мили). Цель проекта сверхглубокого бурения стоимостью 1 миллиард долларов (775 миллионов фунтов стерлингов) — впервые в истории человечества извлечь породы мантии на месте.

«Это было бы удивительным предприятием и потребовало бы огромных усилий со стороны Японии», — говорит Тигл, участвующий в проекте.

Несмотря на важность проекта, огромное буровое судно «Тикю» было построено почти 20 лет назад с учетом этого проекта. Chikyū использует систему GPS и шесть регулируемых форсунок с компьютерным управлением, которые могут изменить положение огромного корабля всего на 50 см (20 дюймов).

«Идея состоит в том, что этот корабль подхватит факел и продолжит работу, начатую 50 лет назад первоначальным проектом Mohole», — говорит Шон Точко, руководитель программы Японского агентства морских и геологических наук. «Сверхглубокие скважины добились большого прогресса в том, чтобы рассказать нам о толстой континентальной коре. Мы пытаемся узнать больше о границе коры и мантии.

«Главным камнем преткновения является то, что есть три основных сайта-кандидата. Один из них у Коста-Рики, один у Баха и один у Гавайев».

Каждая из площадок предполагает компромисс между глубиной океана, расстоянием от места бурения и потребностью в базе на берегу, которая может поддерживать круглосуточную работу в море стоимостью миллиард долларов. «Инфраструктуру можно построить, но это требует времени и денег», — добавляет Точко.

«В конце концов, это вопрос стоимости, — говорит Хармс. «Эти экспедиции чрезвычайно дороги — и поэтому их сложно повторить. Они могут стоить сотни миллионов евро — и лишь небольшой процент будет на науку о Земле, остальное — на технологическое развитие и, конечно же, операции.

 «Нам нужны вдохновляющие политики, чтобы рассказать о ценности этих экспедиций».

—

Присоединяйтесь к более чем миллиону поклонников Future, поставив лайк нам на Facebook или подпишитесь на нас на Twitter 9 0027  или  Instagram .

Если вам понравилась эта история, подпишитесь на еженедельную рассылку новостей bbc.com под названием «Если вы прочитаете только 6 вещей на этой неделе». Подборка историй из BBC Future, Culture, Capital и Travel, доставляемая на ваш почтовый ящик каждую пятницу.  

;

Спросите Смитсоновский институт: какая самая глубокая яма когда-либо была вырыта? | В Смитсоновском институте

Как низко мы можем пасть? Это вызов, который ученые во всем мире принимали на протяжении последних пяти десятилетий, каждый из которых стремился пробурить отверстие, которое будет глубже, чем раньше.

Цель: мантия Земли. Мантия составляет 40 или более процентов планеты, радиус которой составляет 4000 миль. Мантия толщиной 1800 миль находится — или, точнее, вздымается и опускается — чуть ниже земной коры и над ядром Земли. Земная кора — это всего лишь крошечная часть планеты, ее толщина составляет в среднем от трех до 25 миль.

Мантия является основным двигателем постоянной эволюции планеты и содержит геологические записи большей части истории Земли.

«Если мы будем лучше знать, что такое мантия и как она себя ведет, мы лучше узнаем о вулканах и землетрясениях, а также о том, как работает планета в целом», — сказал Бенджамин Эндрюс, геолог-исследователь и куратор Национальной коллекции горных пород и руд в Смитсоновском национальном музее естественной истории.

Ученые впервые проникли в мантию в 1958 году в рамках проекта Mohole. Американские инженеры пробурили дно Тихого океана у берегов Гуадалупе, Мексика. Но Конгресс прекратил финансирование в 1966 году, прежде чем бурильщики достигли мантии.

Стремление к более глубокому бурению породило глобальное научное соревнование, похожее на космическую гонку. В 1970 году советские геологи приняли вызов, установив свои буровые установки на Кольском полуострове, выступающем на восток из скандинавского массива суши.

Кольская сверхглубокая скважина была всего 9 дюймов в диаметре, но на глубине 40 230 футов (12 262 метра) считается самой глубокой скважиной. Потребовалось почти 20 лет, чтобы достичь этой глубины в 7,5 миль — это только половина расстояния или меньше до мантии. Среди наиболее интересных открытий: микроскопические окаменелости планктона, найденные на глубине четырех миль. Кольская скважина была заброшена в 1992 году, когда бурильщики столкнулись с более высокими, чем ожидалось, температурами — 356 градусов по Фаренгейту, а не 212 градусов, как было нанесено на карту.

Тепло разрушает оборудование. По словам Эндрюса, чем выше температура, тем более жидкой является среда, и тем труднее поддерживать ствол. Это все равно, что пытаться оставить косточку в центре кастрюли с горячим супом.

В 1990 году немецкие ученые начали осуществление Немецкой континентальной программы глубокого бурения в Баварии. Исследователи прошли через сейсмические плиты и столкнулись с температурой до 600 градусов по Фаренгейту. Им удалось спуститься примерно на шесть миль, прежде чем у них закончились средства. Но они почерпнули новые знания о сейсмической активности и составе земной коры.

Неудивительно — поскольку земная кора тоньше — на дне океана пробито несколько глубоких отверстий. Специализированное японское буровое судно Chikyu претендует на рекорд самой глубокой морской скважины, пробуренной в научных целях — около 10 000 футов (почти 2 мили) ниже морского дна, по словам Джеймса Ф. Аллана, директора программы океанского бурения в Национальном научном фонде.

Нефтяная и газовая промышленность также претендует на несколько глубоких скважин на суше и на море. Deepwater Horizon компании BP является рекордсменом по добыче на шельфе. Буровой установке, потерянной в результате взрыва в 2010 году, удалось опуститься примерно на 30 000 футов ниже уровня моря, или примерно на 5 миль.

Теперь международная команда, спонсирующая Chikyu, пытается побить все предыдущие рекорды. Комплексная программа морского бурения действует с 2003 года и в основном финансируется Министерством образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии и Национальным научным фондом США. Также оказывают поддержку: Европейский консорциум океанографического бурения, Китайская Народная Республика, Республика Корея, Индия, Австралия и Новая Зеландия, Федеративная Республика Бразилия.

Ожидается, что работа займет много, если не десятки лет, и может потребовать 1 миллиард долларов. Chikyu может перевозить до 6 миль бурильных труб за раз. Но буровые долота имеют ограниченный срок службы, а высокие температуры могут деформировать долота и трубы, не говоря уже о засорении скважины. Температура может достигать 1600 градусов по Фаренгейту там, где кора встречается с мантией, и до 4000 градусов на дне мантии.