Открыть сервисСервис

Давление на дне Марианской впадины

Давление на дне Марианской впадины — физическое давление воды в глубочайшей точке Мирового океана, достигающее примерно 108,6 МПа (1086 атмосфер) в Бездне Челленджера. Такое давление эквивалентно весу примерно одной тонны на каждый квадратный сантиметр и является одним из наиболее экстремальных значений природного давления на Земле.

География и глубина впадины

Марианская впадина — океанианский жёлоб в западной части Тихого океана, вытянутый дугой длиной около 2550 км к востоку от Марианских островов. Максимальная глубина, зафиксированная в 2010 году гидроакустическим методом экспедицией на судне «Океанографический исследовательский кораблём», составляет 10 994 ± 40 м в районе Бездны Челленджера. Более ранние промеры давали значения от 10 916 до 11 034 м в зависимости от метода измерения.

Вода в жёлобе имеет температуру от 1 до 4 °C, практически полную темноту и низкое содержание растворённого кислорода. Гидростатическое давление здесь определяется прежде всего массой столба воды над точкой наблюдения.

Расчёт гидростатического давления

Гидростатическое давление вычисляется по формуле:

P = ρ · g · h

где ρ — плотность воды (примерно 1020–1050 кг/м³ в глубоких слоях из-за растворённых солей и сжимаемости), g — ускорение свободного падения (9,81 м/с²), h — глубина.

При подстановке значений для глубины 10 994 м получается:

P ≈ 1040 кг/м³ × 9,81 м/с² × 10 994 м ≈ 1,08 × 10⁸ Па ≈ 108,6 МПа

Это соответствует 1086 атмосферам. Для сравнения: на поверхности Земли давление составляет 1 атмосферу, на глубине 100 м — около 11 атмосфер, на глубине 1000 м — около 101 атмосферы.

Что означает давление 1086 атмосфер

При таком давлении:

  • Объём сжимается примерно на 5 % — вода сжимается, хотя и значительно меньше, чем газы.
  • Кубический метр воды весит примерно на 50 кг больше, чем на поверхности.
  • Воздушный шарик, опущенный на дно, схлопнется полностью за доли секунды.
  • Человеческое тело без защиты разрушается: лёгкие схлопываются, растворённый в крови азот выходит в ткани (декомпрессионная болезнь), газовые полости организма сжимаются.

Предел для большинства стандартных подводных аппаратов — глубины до 6000–7000 м. Для работы на глубинах свыше 6000 м используются глубоководные обитаемые аппараты и автономные необитаемые роботы со специальной прочной конструкцией.

История погружений на дно впадины

ГодЭкипаж / АппаратМаксимальная глубина
1960Жак Пикар, Дон Уолш, «Триест»≈ 10 916 м
2012Джеймс Кэмерон, «Дипси Челленджер»10 908 м
2019Виктор Весково, «Лимит Фактор»10 928 м
2020Фань Цзунцзе, «Фэньдоуцзэ» (奋斗者)10 909 м

Первое погружение 23 января 1960 года на батискафе «Триест» стало первым в истории достижением дна Марианской впадины. Джеймс Кэмерон в 2012 году совершил единоличное погружение. В 2019 году Виктор Весково достиг рекордной по точности глубины, а в 2020 году китайский аппарат «Фэньдоуцзэ» совершил погружение с экипажем на дно впадины.

Биология на дне впадины

Несмотря на экстремальное давление, темноту и холод, на дне Марианской впадины обитают организмы: ксенофиофоры (гигантские одноклеточные), морские огурцы, мелкие ракообразные, морские черви и бактерии. Многие из них адаптированы к давлению за счёт специфических белков и мембранных липидов, сохраняющих текучесть при высоком давлении. У глубоководных рыб часто отсутствует плавательный пузырь, а кости имеют пониженную минерализацию.

Интересные факты

  • Давление на дне впадины примерно в 1000 раз превышает атмосферное давление на уровне моря.
  • Свет не проникает ниже 1000 м — на дне впадины царит полная темнота.
  • Марианская впадина была открыта в ходе экспедиции на корабле «Челленджер» в 1875 году, а её точная глубина измерена в 1951 году.

Источники

Заметили ошибку или не согласны с информацией в статье? Напишите нам support@bfometr.ru