Как СССР измерил Марианскую впадину
История успешного исследования самой глубокой впадины в мировом океане — это история гонки, похожей на освоение космоса, хотя она менее известна. Какую роль в этом сыграл Советский Союз и что было найдено на дне Марианской впадины?
Марианская впадина — океаническая впадина на западе Тихого океана недалеко от Марианских островов. Впадина имеет форму полумесяца, протяженностью 2500 километров.
Здесь находится самая глубокая известная точка мирового океана, получившая название «Челленджер Дип» (в честь обнаружившего ее исследовательского судна).
Если средняя глубина Тихого океана составляет четыре километра, то в Марианской впадине она достигает примерно 11 километров.
Давление воды на дне достигает 1100 атмосфер, что в 1100 раз превышает нормальное атмосферное давление на поверхности воды. Это место исследовано меньше, чем обратная сторона Луны, и оно видело меньше людей, чем космос.
Однако из-за своей недоступности Марианская впадина стала следующим “вызовом” для человечества. Насколько она глубока на самом деле? Может ли жизнь существовать на такой глубине? Вот некоторые из ключевых вопросов.
Гонка за нахождением самой глубокой точки
Марианская впадина была впервые обнаружена в 1875 году британской экспедицией. Исследовательское судно HMS ‘Challenger’ измерило глубину в 8 513 метров с помощью глубинного зондирования.
Образец почвы состоял из темного вулканического песка, а температура воды не превышала 1 градуса Цельсия. Все инструменты, опущенные на глубину с помощью зондирующего устройства, были извлечены сломанными или поврежденными из-за огромного давления воды.
В то время эта глубина не была самой глубокой. Тогда весь мир был занят поисками легендарного “последнего дна” планеты, обследованием каждой известной океанической впадины. Годом ранее американское судно ‘Тускарора’ обнаружило точку к северо-востоку от Токио на глубине 8 513 метров.
Следующим, кто попытался найти эту точку в Марианской впадине, было американское судно «Неро» в 1899 году – кабельное судно, которое измерило глубину 9 636 метров в впадине недалеко от Гуама, крупнейшего из Марианских островов.
Но измерение глубины чревато множеством ошибок, таких как поправки на наклон, изгиб, растяжение кабеля и так далее.
Более 30 лет спустя японские суда «Мансуи», «Косуи» и «Йодо» с эхолотами “коснулись” нового дна – почти на 200 метров глубже предыдущего – на глубине 9 814 метров. Однако оказалось, что это еще не предел.
В 1951 году новое английское гидрографическое судно ‘Челленджер’ (унаследовавшее свое название от вышеупомянутого корабля) подхватило эстафету; с помощью тросов оно достигло глубины 10 830 метров. Это был абсолютный рекорд. Эта глубина поражала воображение.
Она была больше высоты самой высокой вершины планеты – Эвереста (8 849 метров). Ученые были убеждены: в этой черной бездне, куда не проникает солнечный свет, нет живых существ. Они верили в это до советской экспедиции.
Судно, которое измеряло Марианскую впадину
В конце 1950-х и начале 1960-х годов Советский Союз, как и многие другие, искал границы глубины океана. Эту задачу выполнял ‘Витязь’ — флагман советского исследовательского флота: этот немецкий лайнер для перевозки фруктов водоизмещением 5700 тонн был передан Советам в качестве части репараций после войны.
С 1949 года судно, приспособленное к потребностям исследователей, в течение 18 лет бороздило Тихий, Индийский и Атлантический океаны.
В 1957-1958 годах ‘Витязь’ исследовал 10 океанических впадин в районе Марианской впадины и нашел точку с максимальной глубиной – 11 022 метра. Рекорд, который никто не может побить по сей день. Эта глубина считается максимальной глубиной мирового океана.
“В лаборатории, где стояли эхолоты, негде было даже повернуться: все хотели присутствовать при открытии”, — вспоминал один из участников 25-го рейса «Витязя» в 1957 году.
“Эхолот нарисовал крутой склон впадины. Линия глубины исчезает и появляется снова. Все прикованы к ленте: чем закончится склон? Наконец, есть ровная платформа – самая глубокая часть впадины.
Звучит команда: остановить двигатель! — и ‘Витязь’ теперь покачивается на волнах; под его килем многокилометровая пропасть. Начинается работа гидрологов: поправки к данным эхо-зондирования будут зависеть от показаний глубинных термометров и содержания соли на разных глубинах.
Часы ожидания проходят очень медленно. Инструменты доставляются на борт. Нам нужно лишь немного подождать, чтобы узнать, самая ли это глубокая из глубин… Наконец, все готово, все расчеты выполнены. ‘Витязь’ обнаружил новую максимальную глубину мирового океана – 11 022 метра!
Однако эта гонка исследователей за лишнюю пару сотен метров — не самое важное, ради чего люди отправлялись в эти многолетние экспедиции. Советские океанографы во время той экспедиции сделали гораздо более важное открытие.
Советское открытие
До советской экспедиции в Марианскую впадину предположения о жизни, существующей на глубине более 6000 метров, принадлежали научной фантастике – никто не верил, что живое существо может приспособиться к таким условиям.
Однако ‘Витязь’ опроверг и это. С помощью специально разработанных тралов ученые прочесали глубокие впадины Тихого океана и обнаружили микроорганизмы на его глубинах. Это, по крайней мере, опровергло предположения о том, что ничто живое не могло выжить под таким давлением воды.
Позже, в 1960 году, экспедиция швейцарца Жака Пикара и американца Дона Уолша не только подтвердила советское утверждение о существовании жизни на таких глубинах.
23 января они стали первыми людьми в истории, которые опустились на дно Марианской впадины на глубину чуть менее 11 километров. Батискаф ‘Триест’ спускался на дно пропасти почти пять часов.
На этой невероятной глубине они провели 12 минут и, пока ели шоколадные батончики, чтобы восполнить свою энергию, увидели, как мимо их иллюминатора проплыли креветка и рыба, похожая на камбалу.
Что было дальше?
Кажется, что история обнаружения такой глубины в океане должна была рано или поздно закончиться, но этого так и не произошло. Практически гонка за ее измерением все еще продолжается.
После советской экспедиции 1984 года японские гидрографы попытались достичь дна Марианской впадины и пришли к выводу, что ее глубина составила 10 924 метра, что на 98 метров меньше советских расчетов.
В 2020 году заместитель исполнительного директора Российского фонда перспективных исследовательских проектов в оборонной промышленности Игорь Денисов заявил, что расчеты советского судна ‘Витязь’ могли быть неточными.
Туда снова была отправлена экспедиция: современный беспилотник ‘Витязь’ был отправлен в впадину, глубина которой составила 10 028 метров.
“Это означает, что есть пища для размышлений: либо предыдущий ‘Витязь’ неправильно измерил глубину, либо изменилось само морское дно. Все это подлежит осмыслению и анализу”, — сказал Денисов.
Однако научное сообщество пока скептически относится к “новой” самой глубокой точке океана.
“С океанографической точки зрения это просто несерьезно”, — считает заместитель директора Института океанологии РАН Андрей Соков. В 1957 году советская машина выполняла крупномасштабные съемки, тяжелую, рутинную работу.
Неудивительно, что говорят, что дно океана исследовано меньше, чем обратная сторона Луны. В этом есть глубокий смысл.
Это тяжелая, серьезная работа – все эти погружения, исследование морского дна, путей — все это должно выполняться систематически, в течение длительного периода времени. Я действительно сомневаюсь, что такая задача была поставлена во время запуска аппарата [беспилотника ‘Витязь’].
Я разговаривал с Российским фондом перспективных исследовательских проектов в оборонной промышленности и не слышал, чтобы они хотя бы пытались найти какую-то глубокую точку. Задачей было протестировать беспилотник.
Конечно, глубина не изменилась, они просто нырнули и проверили координаты. Чтобы найти самую глубокую точку в 1957 году, была проведена очень серьезная подготовительная работа.
