Марианскую впадину заново измерили с точностью до нескольких метров
Японские исследователи заново измерили глубину Бездны Челленджера — самого глубокого участка Марианской впадины. Результаты опубликованы в журнале Scientific Data командой Национального института полярных исследований Японии, SOKENDAI, Токийского университета и других научных организаций. По их расчетам, максимальная глубина составляет 10 927 м.
Одна впадина — разные результаты
Исследователи использовали многолучевой эхолот EM124, установленный на японском научно-исследовательском судне Hakuho-maru. Прибор посылает звуковые сигналы ко дну и рассчитывает глубину по времени их возвращения.
Проблема в том, что звук распространяется в морской воде с разной скоростью. Она зависит от температуры, солености и давления. Поэтому даже одни и те же акустические данные могут дать разные результаты, если использовать разные модели распространения звука.
Ученые обработали данные пятью такими моделями. Для восточной части Бездны Челленджера получились значения от 10 914 до 10 932 м — разница составила 18 м.
В качестве основного исследователи выбрали вариант, который объединил данные о верхних слоях океана, собранные Hakuho-maru в 2023 году, с измерениями всей толщи воды, полученными тем же судном в 1992-м. По этой модели максимальная глубина западной, центральной и восточной частей составила соответственно 10 926, 10 912 и 10 927 м.
Даже точный эхолот имеет погрешность
Есть и другая особенность таких измерений. Луч эхолота имеет определенную ширину, поэтому на глубине около 11 км один сигнал охватывает участок дна примерно 400 × 400 м.
Иными словами, значение 10 927 м нельзя воспринимать как измерение одной крошечной точки. Эхолот получает данные с определенной площади, а затем множество таких измерений объединяют в карту рельефа. Если на дне есть узкая впадина или резкий перепад высоты, прибор может не показать его полностью.
На результат влияет и скорость судна. Основные линии съемки проходили при скорости 4 узла, дополнительные данные собирали при 8 и 15 узлах. При увеличении скорости точки измерений располагаются реже, поэтому карта получается менее плотной.
Почему глубина получается разной
Исследование показывает, что для измерений на таких экстремальных глубинах важен не только сам эхолот. На результат влияют модель скорости звука, движение судна, направление маршрута, ширина акустического луча и способ обработки данных.
Авторы также открыли для других исследователей исходные акустические данные, обработанные измерения, карты глубин и использованные модели. Это позволит повторно рассчитать глубину, если в будущем появятся более точные сведения о свойствах воды или системе отсчета высот.
Пока 10 927 м остается предпочтительной оценкой максимальной глубины Бездны Челленджера. Новая работа при этом не объявляет предыдущие измерения ошибочными, а показывает, почему результаты разных экспедиций могут отличаться.
