Palung Mariana: kemana berton-ton air mengalir?

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

Sementara ribuan orang telah mengunjungi titik tertinggi planet ini, Everest, hanya tiga yang turun ke dasar Palung Mariana. Ini adalah tempat yang paling tidak dieksplorasi di Bumi, ada banyak misteri di sekitarnya. Pekan lalu, ahli geologi menemukan bahwa lebih dari satu juta tahun, 79 juta ton air menembus patahan di dasar depresi ke perut bumi.

Apa yang terjadi padanya setelah itu tidak diketahui. "Hi-tech" berbicara tentang struktur geologi dari titik terendah di planet ini dan proses aneh yang terjadi di dasarnya.

Tanpa sinar matahari dan di bawah tekanan kolosal

Palung Mariana bukanlah jurang vertikal. Ini adalah parit berbentuk bulan sabit, membentang sejauh 2.500 km sebelah timur Filipina dan barat Guam, AS. Titik terdalam dari depresi, Challenger Deep, adalah 11 km dari permukaan Samudra Pasifik. Everest, jika berada di dasar depresi, tidak akan 2, 1 km ke permukaan laut.

Peta Palung Mariana.

Palung Mariana (juga disebut parit) adalah bagian dari jaringan global palung yang melintasi dasar laut dan terbentuk sebagai hasil dari peristiwa geologis kuno. Mereka muncul ketika dua lempeng tektonik bertabrakan, ketika satu lapisan tenggelam di bawah yang lain dan masuk ke mantel bumi.

Palung bawah laut ditemukan oleh kapal penelitian Inggris Challenger selama ekspedisi oseanografi global pertama. Pada tahun 1875, para ilmuwan mencoba mengukur kedalaman dengan diplot - tali dengan beban yang diikat padanya dan tanda meteran. Tali itu hanya cukup untuk 4.475 depa (8.367 m). Hampir seratus tahun kemudian, Challenger II kembali ke Palung Mariana dengan echo sounder dan menetapkan nilai kedalaman saat ini 10.994 m.

Bagian bawah Palung Mariana tersembunyi dalam kegelapan abadi - sinar matahari tidak menembus ke kedalaman seperti itu. Suhunya hanya beberapa derajat di atas nol - dan mendekati titik beku. Tekanan di Challenger Abyss adalah 108,6 MPa, yaitu sekitar 1.072 kali tekanan atmosfer normal di permukaan laut. Ini adalah lima kali tekanan yang dibuat ketika peluru mengenai benda antipeluru dan kira-kira sama dengan tekanan di dalam reaktor sintesis polietilen. Tetapi orang-orang menemukan cara untuk sampai ke dasar.

Pria di bawah

Orang pertama yang mengunjungi Challenger Abyss adalah militer Amerika Jacques Piccard dan Don Walsh. Pada tahun 1960, di bathyscaphe "Trieste", mereka turun ke 10.918 m dalam lima jam. Pada titik ini, para peneliti menghabiskan 20 menit dan hampir tidak melihat apa pun karena awan lumpur yang diangkat oleh peralatan. Kecuali ikan flounder yang menjadi sorotan. Memiliki kehidupan di bawah tekanan tinggi seperti itu adalah penemuan besar bagi misi tersebut.

Sebelum Piccard dan Walsh, para ilmuwan percaya bahwa ikan tidak bisa hidup di Palung Mariana. Tekanan di dalamnya begitu besar sehingga kalsium hanya bisa ada dalam bentuk cair. Ini berarti bahwa tulang vertebrata harus benar-benar larut. Tidak ada tulang, tidak ada ikan. Tetapi alam telah menunjukkan kepada para ilmuwan bahwa mereka salah: organisme hidup mampu beradaptasi bahkan dengan kondisi yang tak tertahankan seperti itu.

Banyak organisme hidup di Abyss Challenger ditemukan oleh bathyscaphe Deepsea Challenger, di mana, pada 2012, sutradara James Cameron turun ke dasar Palung Mariana. Dalam sampel tanah yang diambil oleh aparatus, para ilmuwan telah menemukan 200 spesies invertebrata, dan di dasar cekungan - udang dan kepiting tembus pandang yang aneh.

Pada kedalaman 8 ribu meter, bathyscaphe menemukan ikan terdalam - perwakilan baru dari spesies lipar atau siput laut. Kepala ikan itu menyerupai kepala anjing, dan tubuhnya sangat kurus dan elastis - saat bergerak, ia menyerupai serbet tembus pandang yang terbawa arus.

Beberapa ratus meter di bawah, ada amuba raksasa berukuran sepuluh sentimeter yang disebut xenophyophores. Organisme ini menunjukkan ketahanan yang luar biasa terhadap beberapa elemen dan bahan kimia seperti merkuri, uranium, dan timbal yang akan membunuh hewan atau manusia lain dalam hitungan menit.

Para ilmuwan percaya ada lebih banyak spesies di kedalaman, menunggu penemuan. Selain itu, masih belum jelas bagaimana mikroorganisme tersebut - ekstrofil - dapat bertahan hidup dalam kondisi ekstrem seperti itu.

Jawaban atas pertanyaan ini akan mengarah pada terobosan dalam biomedis dan bioteknologi dan akan membantu untuk memahami bagaimana kehidupan dimulai di Bumi. Sebagai contoh, peneliti dari University of Hawaii percaya bahwa gunung lumpur panas di dekat depresi mungkin telah menyediakan kondisi untuk kelangsungan hidup organisme pertama di planet ini.

Gunung berapi di dasar Palung Mariana.

Apa itu keretakan?

Depresi berutang kedalamannya pada fraktur dua lempeng tektonik - lapisan Pasifik berada di bawah Filipina, membentuk parit yang dalam. Daerah di mana peristiwa geologis tersebut telah terjadi disebut zona subduksi.

Setiap lempeng memiliki ketebalan hampir 100 km, dan sesarnya setidaknya memiliki kedalaman 700 km dari titik terendah Challenger Abyss. “Ini adalah gunung es. Pria itu bahkan tidak berada di atas - 11 tidak seberapa dibandingkan dengan 700 orang yang bersembunyi di kedalaman. Palung Mariana adalah batas antara batas pengetahuan manusia dan kenyataan yang tidak dapat diakses oleh manusia,”kata ahli geofisika Robert Stern dari University of Texas.

Lembaran di bagian bawah Palung Mariana.

Para ilmuwan menyarankan bahwa air dalam volume besar memasuki mantel bumi melalui zona subduksi - bebatuan di perbatasan patahan bertindak seperti spons, menyerap air dan mengangkutnya ke perut planet. Akibatnya, zat tersebut ditemukan di kedalaman 20 hingga 100 km di bawah dasar laut.

Ahli geologi dari University of Washington menemukan bahwa selama jutaan tahun terakhir, lebih dari 79 juta ton air masuk ke perut bumi melalui persimpangan - ini 4,3 kali lebih banyak dari perkiraan sebelumnya.

Pertanyaan utamanya adalah apa yang terjadi pada air di dalam perut. Diyakini bahwa gunung berapi menutup siklus air, mengembalikan air ke atmosfer sebagai uap air selama letusan. Teori ini telah didukung oleh pengukuran volume air yang memasuki mantel sebelumnya. Gunung berapi yang dipancarkan ke atmosfer kira-kira sama dengan volume yang diserap.

Sebuah studi baru membantah teori ini - perhitungan menunjukkan bahwa Bumi menyerap lebih banyak air daripada yang kembali. Dan ini benar-benar aneh - mengingat bahwa permukaan Laut Dunia selama beberapa ratus tahun terakhir tidak hanya tidak berkurang, tetapi telah tumbuh beberapa sentimeter.

Solusi yang mungkin adalah menolak teori bandwidth yang sama dari semua zona subduksi di Bumi. Kondisi di Palung Mariana cenderung lebih ekstrem daripada di bagian lain planet ini, dan lebih banyak air merembes melalui celah di Challenger Abyss.

“Apakah jumlah air bergantung pada fitur struktural zona subduksi, misalnya, pada sudut lentur pelat? Kami berasumsi bahwa kesalahan serupa ada di Alaska dan Amerika Latin, tetapi sejauh ini manusia belum dapat menemukan struktur yang lebih dalam dari Palung Mariana,”tambah penulis utama Doug Vines.

Air yang tersembunyi di perut bumi bukan satu-satunya misteri Palung Mariana. Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional AS (NOAA) menyebut kawasan itu sebagai taman hiburan bagi para ahli geologi.

Ini adalah satu-satunya tempat di planet ini di mana karbon dioksida ada dalam bentuk cair. Itu dikeluarkan oleh beberapa gunung berapi bawah laut yang terletak di luar Palung Okinawa dekat Taiwan.

Pada kedalaman 414 m di Palung Mariana, terdapat gunung berapi Daikoku, yaitu danau belerang murni dalam bentuk cair, yang terus-menerus mendidih pada suhu 187 ° C.6 km di bawahnya terdapat mata air panas bumi yang mengeluarkan air dengan suhu 450 °C. Tetapi air ini tidak mendidih - prosesnya terhalang oleh tekanan yang diberikan oleh kolom air sepanjang 6, 5 kilometer.

Dasar laut kurang dipelajari oleh manusia saat ini dibandingkan bulan. Mungkin, para ilmuwan akan dapat mendeteksi patahan lebih dalam dari Palung Mariana, atau setidaknya menyelidiki struktur dan fitur-fiturnya.