Марианская впадина: самое глубокое место океана, бездна Челленджера и спуск на дно

Какова глубина самого глубокого места океана?

Самая глубокая известная точка океанского дна — бездна Челленджера на южной оконечности Марианской впадины, в нескольких сотнях километров к юго-западу от острова Гуам. По данным NOAA, её глубина составляет примерно 10 935 метров (35 876 футов). Название дано в честь британского судна «Челленджер», экипаж которого первым измерил глубины впадины в 1875 году. Марианская впадина — длинный изогнутый разлом в морском дне, а бездна Челленджера — самая глубокая его щель.

Почему в книгах встречаются немного разные числа? Измерить глубину в 11 километров трудно: сигнал эхолота идёт через воду, температура и солёность которой меняются по мере погружения. Исследование 2011 года дало 10 920 ± 9 м, а работа 2021 года, опиравшаяся на погружения аппарата в 2020 году, уточнила глубину до 10 935 ± 6 м при доверительной вероятности 95%; именно эту цифру использует NOAA. В старых источниках встречаются 10 911, 10 916 и 10 994 м — всё в пределах тех же 10,9–11 километров.

Для масштаба: средняя глубина океана — около 3 682 метров. Эверест поднимается на 8 849 метров, так что, окажись он на дне бездны Челленджера, его вершина всё равно осталась бы примерно в 2 километрах под водой.

[1]

Что происходит с давлением по пути вниз?

У поверхности воздух давит с силой около 1 атмосферы (1 атм). Вода тяжёлая: каждые 10 метров морской воды добавляют примерно ещё одну атмосферу, так что давление в атмосферах — это примерно 1 + глубина в метрах ÷ 10. На 10 м это 2 атм, на 30 м — 4 атм, на 100 м — 11 атм. На дне бездны Челленджера то же правило даёт около 1 100 атм; в 1996 году на глубине 10 897 м измерили 1 113 бар. Это примерно тонна на каждый квадратный сантиметр.

Газ можно сжать, и это описывает закон Бойля — Мариотта: давление выросло вдвое — объём стал вдвое меньше. Шарик, вмещающий на поверхности один литр, на 10 м вместит поллитра, а на 30 м — четверть литра. Поэтому при погружении важны именно воздушные полости тела: уши, пазухи, лёгкие. Остальное тело в основном состоит из воды, которая почти не сжимается, так что ткани не сплющиваются.

Вот почему никто не опускается на самое дно в открытой воде. При таком давлении человеку нужен герметичный аппарат с толстым прочным корпусом, который удерживает внутри обычное давление воздуха. Любительский дайвинг с аквалангом остаётся гораздо мельче, обычно в пределах 40 метров, и осваивается с квалифицированным инструктором.

Как меняются свет и температура с глубиной?

NOAA делит океан на три зоны по освещённости. Верхние 200 метров — зона солнечного света (эвфотическая). От 200 до 1 000 метров лежит сумеречная зона: свет быстро слабеет, и фотосинтез уже невозможен. Глубже 1 000 метров вода тёмная, потому что солнечный свет сюда не доходит. Эта тёмная область делится дальше: полуночная зона от 1 000 до 4 000 м, абиссаль от 4 000 до 6 000 м и хадальная зона глубже 6 000 м, где и находится бездна Челленджера.

Цвета пропадают раньше, чем свет. Вода поглощает красный свет первым, примерно в первых 10 метрах, затем оранжевый и жёлтый, а синий проходит глубже всех; поэтому море кажется синим, а красная рыба на глубине выглядит серой. В глубинах вода холодная, лишь на несколько градусов выше нуля: в 1996 году на 10 897 м измерили 2,6 °C.

Жизнь есть даже здесь. В 2017 году исследователи подняли образцы и сделали фотографии нового вида морских слизней (липаровых рыб) Pseudoliparis swirei с глубины 7 581 метра на северном склоне бездны Челленджера, где нет солнечного света, а давление составляет около 760 атмосфер.

Кто побывал на дне и какие есть рекорды?

Первый пилотируемый спуск состоялся 23 января 1960 года: Жак Пикар и лейтенант ВМС США Дон Уолш достигли дна на батискафе «Триест». Спуск занял 4 часа 47 минут; миновав примерно 9 000 метров, они услышали, как треснуло стекло иллюминатора, и аппарат вздрогнул; на дне двое пробыли около двадцати минут, температура в кабине была 7 °C. Зафиксированная ими глубина — около 10 911–10 916 м, чуть отличается от сегодняшней оценки.

26 марта 2012 года режиссёр Джеймс Кэмерон совершил первый одиночный спуск на аппарате «Дипси Челленджер» (Deepsea Challenger). Спуск длился 2 часа 36 минут, зафиксированная глубина — 10 908 м. В 2019 году исследователь Виктор Весково четыре раза опускался в бездну Челленджера на аппарате Limiting Factor, а к середине 2022 года на дне побывали уже 27 человек.

На одном вдохе человек погружается гораздо менее глубоко. Рекорд фридайвинга в дисциплине «без ограничений», где ныряльщика увозит вниз утяжелённые салазки, — 214 метров, его установил Херберт Ниш в июне 2007 года; давление там больше 20 атм. Такие погружения чрезвычайно опасны даже для чемпионов: в 2012 году тот же ныряльщик получил серьёзную травму при попытке уйти ещё глубже.

Как VJOURNAL SMART BOOK показывает спуск

Глава «Глубоко под водой» бесплатного SMART BOOK «Всё обо всём» на VITON13 SCHOOL проходит тот же маршрут в пяти коротких эпизодах. Рядом с текстом — живая 3D-картинка ныряльщика, которую можно вращать пальцем или мышью, а под ней — ползунок глубины от поверхности до дна бездны Челленджера.

Когда вы двигаете ползунок, числа меняются прямо на месте: давление в атмосферах (1 + глубина ÷ 10), насколько сжимается шарик с воздухом и какого цвета становится вода по мере того, как гаснет свет. Глава заканчивается тремя фактами и викториной из трёх вопросов, а каждое число взято из источников, перечисленных ниже. Это способ самому проверить правило, а не только прочитать о нём.

[2][3]

• Глава SMART BOOK: Глубоко под водой ↗

Простыми словами

Представьте океан как высокую стопку блоков воды по десять метров. Каждый блок, лежащий на вас, добавляет ещё одну «атмосферу» давления. Десять блоков — это 100 метров, тысяча блоков — дно бездны Челленджера, и давление там так велико, что людей защитит только прочный стальной или стеклянный шар.

Связанные уроки

• Зона смерти на Эвересте: что происходит с телом выше 8 000 метров ↗