Mariana Trench Expedition Blickt Tief In Die Erde

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Wissenschaftler versuchen ein mutiges marianen-experiment. Sie versuchen, die felsen darunter zu kartieren, um zu sehen, wie wasser ins erdinnere gelangt.

Der Marianengraben, der tiefste Ort der Erde, hat die Fantasie der Menschheit seit Jahrzehnten angezogen - umso mehr in den letzten Wochen, als der Regisseur James Cameron kurz davor ist, nur die zweite Reise der Geschichte in die mysteriöse Dunkelheit von fast 7 Jahren zu bringen Meilen (11 Kilometer) unter der Meeresoberfläche.

Einige Wissenschaftler versuchen jedoch noch tiefer in die Tiefe zu gehen, wenn auch mit einer Technologie, die sich von der großartigen Maschine von Herrn Cameron unterscheidet. Sie versuchen, die geologische Zusammensetzung des Erdinneren tief unter dem Marianengraben zu betrachten, um ein paar Teile eines epischen Rätsels zu finden: Wie bewegt sich Wasser von der Erdkruste in sein Inneres?

"Wir wissen immer noch nicht, wie das passiert", sagte der Seismologe Daniel Lizarralde, ein assoziierter Wissenschaftler der Woods Hole Oceanographic Institution in Massachusetts.

Ein Vulkan auf Pagan, einer der Marianen. Vulkanische Aktivitäten in der Nähe von Subduktionszonen auf der ganzen Welt werden zum Teil durch Wasser im Mantel angeheizt.

Ein Vulkan auf Pagan, einer der Marianen. Vulkanische Aktivitäten in der Nähe von Subduktionszonen auf der ganzen Welt werden zum Teil durch Wasser im Mantel angeheizt.

Bildnachweis: Heather Realyea.

Tiefes Wasser

Untersuchungen zeigen, dass Wasser der Erdmantel, einer kolossalen Schicht, die so steif wie Stahl ist, es erlaubt, dickflüssig zu bleiben. Und Wissenschaftler wissen, dass Wasser aus Vulkanen kommt - ein Materialkanal aus den Erdinnern der Erde -, ein weiteres verräterisches Zeichen dafür, dass sich Wasser im Mantel befindet. Es ist einfach nicht klar, wie es da unten hin geht.

Der Marianengraben ist ein großartiger Ort, um eine solche Frage zu testen. Es ist eine Subduktionszone, die Grenze zweier tektonischer Platten, in der eine Platte langsam unter die andere taucht.

"Die pazifische Platte biegt sich in die Erde, und als sie sich biegt, bricht sie", sagte Lizarralde zu OurAmazingPlanet.

Einige Wissenschaftler vermuten, dass diese Risse, wenn sie sich zwischen 6 und 10 km (6 bis 10 km) tief genug erstrecken, um den Mantel zu erreichen, der Durchgang für Wasser sein könnten, um das Erdinnere zu erreichen, sagte Doug Wiens, Professor für Erde und Planeten Wissenschaft an der Washington University in St. Louis. [Infografik: Höchster Berg zum tiefsten Ozeangraben]

Eine Karte des Untersuchungsgebietes um den Marianengraben. Guam und die Challenger Deep liegen etwas südlich. Rote Sterne repräsentieren Seismometer, die auf dem Meeresboden bleiben. Die weißen Linien innerhalb der violetten Schattierung sind die Risse im Meeresboden, von denen Wissenschaftler glauben, dass Wasser den Mantel erreichen kann.

Eine Karte des Untersuchungsgebietes um den Marianengraben. Guam und die Challenger Deep liegen etwas südlich. Rote Sterne repräsentieren Seismometer, die auf dem Meeresboden bleiben. Die weißen Linien innerhalb der violetten Schattierung sind die Risse im Meeresboden, von denen Wissenschaftler glauben, dass Wasser den Mantel erreichen kann.

Kredit: Lizarralde und Wiens.

Tiefe Feldarbeit

Lizarralde und Wiens haben kürzlich zusammen mit einem Team von Wissenschaftlern einige der ersten Feldarbeiten für ein Projekt abgeschlossen, um diese Hypothese zu testen. Über einem Teil des Marianengrabens legen sie ein Raster von Sensoren an, um die Art und Weise zu überwachen, wie der Klang durch das darunter liegende Gestein geleitet wird, wodurch eine Art CAT-Scan der geologischen Struktur des Gebiets erstellt werden kann.

Wenn sie Hinweise auf ein bestimmtes Mineral namens Serpentinit sehen - ein Mineral, das gebildet wird, wenn Wasser mit einem anderen Mineral, das gewöhnlich tief in der Erde gefunden wird, entsteht, hat das Team möglicherweise das Abgabesystem ausfindig gemacht, das Wasser in den Mantel injiziert.

Wasser kann nicht einfach mit einem gewöhnlichen Felsen ins Innere der Erde gefahren werden. Wenn das Gestein zu dünn ist, drückt der drückende Druck und die Hitze in der Erdkruste das Wasser im Wesentlichen aus, bevor es in die Nähe des Erdmantels gelangt. Die Kristallstruktur von Serpentinit ist jedoch eine Art harter, mineralischer Koffer für Wassermoleküle, der es ihnen ermöglicht, die Hitze und den Druck der Kruste zu passieren und den Mantel unversehrt zu erreichen.

Wenn alle Daten vorliegen, geben die Wissenschaftler an, dass sie Anfang 2013 in der Lage sein werden, einen großen Teil der geologischen Zusammensetzung unter der Mariana Trenchto in einer Tiefe von etwa 100 km abzubilden.

Beide Wissenschaftler sagten, sie freuen sich darauf, ihre Ergebnisse zu sehen und herauszufinden, was sie bedeuten, um die Bewegungen der inneren Erde und das Verschieben der tektonischen Platten des Planeten zu verstehen.

"Wir glauben, dass Wasser die Plattentektonik auf der Erde haben kann", sagte Wiens. Ohne Plattentektonik wäre die Welt völlig anders. "

Erreichen Sie Andrea Mustain bei [email protected]. Folge ihr auf Twitter @AndreaMustain. Folgen Sie OurAmazingPlanet für die neuesten Neuigkeiten aus den Bereichen Erdwissenschaft und Erforschung auf Twitter @OAPlanet und weiter Facebook.


Videoergänzungsan: Dokumentation - Tiefsee.




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