جايس للتعلم

اكتشف قناتنا على اليوتيوب
Jaes Sponsor - Basket



الضغط الساحق – أسرار خندق ماريانا

[موسيقى] رحله عبور خندق ماريانا رحله محفوفه بالمخاطر فلو تبخرت مياه المحيط فجاه لهوت سفينتك [موسيقى] مسافه هائله تبلغ 10.9 9 والاكثر غرابه هو التكوين الجيولوجي في هذه المنطقه كيف شكلت الارض هذه التضاريس شديده الانحدار والعمق هنا اليكم الحقيقه المدهشه على بعد حوالي 200 شرق هذه النقطه الاعمق توجد سلسله من 15 جزيره موازيه تماما للخندق تعرف بجزر ماريانا من جهه خندق عميق ومن الجهه الاخرى مجموعه من الجزر هل تستطيعون الان تخمين كيف تشكل خندق ماريانا؟ نعم انت محق الاحتمال الوحيد هو اصطدام صفيحتين تكتونيتين وتحديدا اصطدام صفيحه عاليه الكثافه باخرى اقل كثافه دعونا ندرس هذه العمليه الحاسمه بالتفصيل قبل ملايين السنين اصطدمت صفيحه المحيط الهادئ الضخمه التي كانت تتحرك غربا بصفيحه ماري الاصغر عند الاصطدام اضطرت صفيحه المحيط الهادي الى الانحناء والغوص اسفل صفيحه ماريانا الاخف والاكثر طفوا خلال هذه الحركه يمكنك ان ترى ان صفيحه ماريانا تنحني الى الداخل وتتحرك للاسفل مما يؤدي الى غرقها بزاويه حاده جدا خندق ماريانا هو الموقع الجغرافي الدقيق لهذا الاصطدام تسمى هذه العمليه التي تغوص فيها صفيحه تحت اخرى بالانغماس وهي الندبه العميقه على شكل حرف في قاع المحيط والتي تتشكل عندما تنحني صفيحه المحيط الهادئ وتغوص في وشاح الارض هكذا تشكل اعمق خندق على كوكب الارض والان دعونا نستكشف كيف تشكلت جزر ماريانا عندما غرقت صفيحه المحيط الهادئ جرفت معها مياه البحر والرواسب المشبعه بها انغمست الصفيحه مئات الكيلومترات في الوشاح الساخن والمثير للدهشه ان صخور الصفيحه المنغمسه اثناء انغماسها في الوشاح ذابت قبل الموعد المتوقع بكثير والسبب هو وجود الماء والرواسب المحتبسه داخل الصخور مما ادى الى انخفاض درجه انصهارها تعرف هذه الظاهره باسم الذوبان بالتدفق وهي تشبه الى حد كبير كيف يقل الملح من درجه انصهار الجليد. هذه الصخور المنصهره حديثا اصبحت الان اكثر سخونه واقل كثافه من المواد المحيطه بها. لذا ترتفع وتنفجر على قاع البحر فوق صفيحه ماريانا. على مدى ملايين السنين تراكمت الحمم البركانيه والرماد بشكل متكرر لتشكل جبلا ضخما تحت الماء. عندما تكون هذه الانفجارات هائله تخرج قمه احد هذه البراكين تحت الماء من سطح المحيط هكذا تشكلت جزر مريانا المنحنيه بشكل مثالي والموازيه لخندق مارينا في الطرف الجنوبي لخندق ماريانا توجد نقطه عميقه بشكل غير معتاد تعرف باسم خندق تشالنجر ما سبب هذا العمق المفاجئ لهذه المنطقه مقارنه باجزاء الخندق الاخرى يعتقد العلماء ان الصفيحه المنغرزه في الطرف الجنوبي للخندق قد تمزقت بالفعل ونتيجه لذلك فقد هذا الجزء الدعم من منطقه الصفيحه المتبقيه وبدون هذا الدعم الجانبي اصبح الجزء الممزق في حاله سقوط حار عبر الوشاح حيث يغوص عموديا بزاويه اكثر حده من منطقه الاندساس العاديه هذا الانحدار العمودي الحاد يشكل شكل حرف اعمق بكثير في قاع الخندق والان حان الوقت للانتقال الى مرحله مثيره من الفيديو الرحلات الاستكشافيه البشريه الى خندق تشانجرديب في خندق ماريانا والتقنيات المتطوره التي استخدموها كانت اول رحله استكشافيه في عام 1960 بقياده جاك بيكارد والملازم دون والش استخدموا تقنيه سفينه مبتكره كانت بتصميم غواصه تتكون من عنصرين رئيسيين عوامه ضخمه في الاعلى وكره صغيره للطاقم في الاسفل لتحقيق الطفو لا يمكن استخدام الهواء المضغوط لانه سيتعرض للصحق بدلا من ذلك استخدمت سفينه تريست تي عوامه ضخمه رقيقه الجدران طولها 15 مترا مملوءه ب 320 الف لتر من بنزين الطائرات ولان البنزين اخف من الماء فانه يوفر الطفوه اللازمه لرفع السفينه تميزت هذه السفينه بتقنيه عبقريه للحفاظ على ضغط البنزين متساويا لضغط مياه البحر المحيط اثناء هبوط السفينه سمح المهندسون بدخول مياه البحر عبر هذا الانبوب ولان الماء اكثر كثافه فانه يستقر دائما في القاع وبالتالي لا يختلط بالبنزين كما ان ضغط الهواء العالي يزيد من ضغط البنزين ايضا وهكذا طوال الرحله تم التاكد من تساوي ضغط المحيط وضغط السفينه الجزء الرئيسي التالي من هذا التصميم هو القبه مقصوره الطاقم كان هذا الجزء الوحيد من السفينه الذي كان عليه مقاومه الضغط بشكل كامل في الواقع كانت القبه حصنا مصنوعا من فلاذ مطروق عالي المتانه بسماكه 13 سم كان قطرها الداخلي 1.93 93 متر فقط وهو بالكاد يتسع لجلوس رجلين للغرق غمرت طاقم الخزانات بالماء وحمل تسعه اطنان من كريات الحديد في قدوسين كبيرين بواسطه مغناطيسات كهربائيه استغرق الهبوط اربع ساعات و47 دقيقه [موسيقى] امضى الطاقم 20 دقيقه فقط في القاع حيث شاهدوا ما يعرف بالسمكه المفلطحه يشك علماء الاحياء البحريه الان في ان تكون هذه السمكه خيار بحر للصعود قام الطيار ببساطه بقلب مفتاح لقطع التيار الكهربائي عن المغناطيسات الكهربائيه ادى ذلك الى اطلاق الكريات الحديديه وبدات المركبه التي اصبحت الان طافيه بفضل عوامه البنزين بالصعود ببطء الى السطح استغرق الصعود ثلاث ساعات و15 دقيقه اما [موسيقى] المحاوله الثانيه فكانت بعد 52 عاما على يد جيمس كاميرون نفسه اراد ان يكون اول رجل يصل بمفرده الى قاع خندق تشانجر هذه الغواصه الجديده ديبسي تشانجر كانت بمثابه اعاده تصميم شامله صممت للغوص والصعود بسرعه مما يزيد من الوقت الذي يقضي الغواص في القاع [موسيقى] بنيت ديبسي تشالنجر حول رغوه جديده حاصله على براءه اختراع هذه الرغوه ذات القوه الهائله شغلت 70% من حجم الغواصه والمثير للدهشه ان نفس الماده ساعدت الغواصه على الطفو كانت اخف من الماء بل واخف من البنزين في الواقع اضطر الباحثون الى تطوير رغوه جديده تسمى اي اس او اف ال او اي تي قادره على تحمل الضغط الهائل في خندق تشالنجر حيث فشلت جميع انواع الرغوه الموجوده انذاك تحت هذا الضغط لم تكن الرغوه موجوده فقط داخل الغواصه بل كانت هيكلها الرئيسي تضمن هذا التصميم ايضا كره ولان كاميرون كان يقود الغواصه بمفرده فقد امكن تصغير حجم الكره بشكل كبير حمل النظام
وفقا لمبدا التوازن نفسه ولكن بتقنيه حديثه حملت الغواصه وزن توازن يبلغ 450 كغراما من الفولاذ كانت غواصه تريستي قادره على الصعود والهبوط فقط بينما زودت غواصه تشالنجر با 12 محركا كهربائيا قويا مملوءا بالزيت مما اتاح لها حريه الحركه ثلاثيه الابعاد الكامله على قاع البحر استغرقت عمليه النزول ساعتين و36 دقيقه فقط امضى كاميرون ثلاث ساعات في القاع يصور بتقنيات ثلاثيه الابعاد ويحاول استخدام ذراع اليه لجمع العينات هل استخدم الذراع الاليه فعلا حسنا لقد كانت خيبه امل كبير للفريق رغم نجاح المهمه تسبب الضغط الهائل في خندق ماريانا في تلف خط هيدروليكي كان هذا الخط يتحكم بذراع اليه مصممه لجمع الصخور لم يتمكن كاميرون من تشغيل الذراع وبالتالي لم يستطع جمع الصخور من خندق ماريانا كان اكتشاف خندق ماريانا مذهلا ففي عام 1875 واجه طاقم سفينه اتش ام اس تشالنجر محيطا لا قعر له في 23 مارس 1875 كانت السفينه تبح حرير في غرب المحيط الهادئ جنوب غرب غومه توقف الطاقم لاجراء عمليه قياس عمق روتينيه وهي طريقه بدائيه لقياس العمق عن طريق انزال حبل مثقل في المحيط وبينما كانوا ينزلون الحبل استمر التدحرج وواصل التدحرج واخيرا وصل الثقل الى القاع بعد ان افلت حبلا طوله 8184 مترا ذهل الطاقم لقد اكتشفوا للتو اعمق نقطه في المحيط معروفه للانسان في ذلك الوقت وظل الخندق لغزا لاكثر من 75 عاما في عام 1951 زارت الغواصه البريطانيه تشالنجر الثانيه الموقع مستخدمه هذه المره تقنيه قياس الاعماق بالصدا وسجلت عمقا يقارب 11000 متر ولهذا السبب سميت اعمق نقطه على سطح الارض بهذا الاسم تكريما للغواصه تشالنجر الثانيه في قاع خندق ماريانا يتجاوز الضغط 1086 بارا اي ما يقارب 1000 ضغط الضغط الجوي تخيل ان فيلا يقف على ابهامك لا يخترق ضوء الشمس هذا العمق فضلا على ان درجه حراره الماء ثابته تقريبا فوق الصفر وتتراوح عاده بين واحد واربعه درجات مئويه تبدو الحياه مستحيله في خندق ماريانا اوه هل رايت ذلك [موسيقى] سمكه غريبه الشكل داخل الخندق انها سمكه حلزون ماريانا نجمه الخندق بلا منازع واعمق سمكه تم اكتشافها على الاطلاق شهدت هذه الاسماك تسبح على عمق 8178 مترا تهيمن الكائنات الدقيقه والاميبات العملاقه وحيده الخليه المعروفه باسم زينوفيوفورات على اعمق نقطه في خندق ماريانا يعيش سمك الحلزون المرياني الذي شاهدناه في منطقه الهاويه ويتغدى على قشريات صغيره تشبه الروبيان تسخر هذه المنطقه بكائنات اخرى مثيره للاهتمام مثل اخطبوط دامبو ومن الكائنات الاخرى المثيره للاهتمام في الخندق البرمائيات العملاقه وبينتوكودون توضح هذه الصوره الكائنات المختلفه التي تعيش في خندق ماريانا مع اختلاف العمق قد تتساءل لماذا لا تسحق هذه الحيوانات فورا والسبب بسيط فهي ليست مجوفه فالغواصه المملوءه بالهواء اوئه الانسان تسحق بسبب الفرق الهائل بين الضغط المنخفض في الداخل والضغط المرتفع في الخارج اما كائنات اعماق البحار فهي تتكون بالكامل تقريبا من ماء اجسامها تحت ضغط متساو من الداخل والخارج لذا لا توجد قوه محصله لسحقها وهذا يعني ايضا ان هذه الكائنات لا تحتوي على فراغات مملوءه بالغاز مثل رئتي الانسان والا انضغطت وانهارت على الفور قد تتساءل كيف تستطيع هذه المخلوقات التنقل بدون ضوء انها تعتمد بشكل كبير على حواس غير البصر يمتلك ك العديد منها خطوطا جانبيه متطوره للغايه وهي اعضاء قادره على استشعار التغيرات الطفيفه في ضغط الماء والاهتزازات مما يسمح لها باكتشاف اي مفترس او فريسه تتحرك في الجوار لفهم مدى عمق خندق ماريانا تخيل هذا التشبيه يبلغ ارتفاع جبل ايفيرست 8849 مترا وهو اعلى قمه على سطح الارض لو وضعنا جبل ايفريست قاعدته اولا في خندق تشالنجر لما برزت قمته فوق سطح الماء ستكون قمه ايفيرست على عمق يزيد عن كيلومترين تحت سطح الماء تنتشر على الانترنت تكهنات واسعه النطاق بان خندق ماريانا كنز من المعادن الارضيه النادره لكن في الواقع لا يوجد اي رواسب كبيره من هذه المعادن في خندق ماريانا تم تحديدها علنا لاغراض التعدين غالبا ما يتركز النقاش الواسع حول المعادن الارضيه النادره في اعماق البحار على مناطق اخرى من المحيط الهادئ وتحديدا على اعماق تتراوح بين 4000 و6000 متر على سبيل المثال على سبيل المثال جزيره ميناميتوري ومنطقه كلاريون كليبرتون تعد جزيره ميناميتوري المنطقه الاقتصاديه الخالصه لليابان وقد تم تاكيد وجود رواص ضخمه من الطين الغني بالعناصر الارضيه النادره فيها اما منطقه كلاريون كليبرتون فهي امتداد شاسع من قاع المحيط الهادئ بين هاواي والمكسيك وتغطيها عقيدات متعدده المعادن هذه الصخور بحجم حبه البطاطس غنيه بالمنغنيز والنيكل والكوبالت والنحاس وتحتوي ايضا على عناصر ارضيه نادره مع ذلك تشدر الاشاره الى ان كلان من جزيره ميناميتوري ومنطقه كلاريون كليبرتون لا تزالا في مراحل الاستكشاف والاختبار والتنظيم ولم يبدا التعدين على نطاق تجاري في اي منهما حتى الان لقد حل العلماء العديد من الالغاز المحيطه بخندق ماريانا لكن لغزا واحدا لا يزال قائما هل يعمل خندق ماريانا كسارق المياه اليكم اللغز درس باحثون من جامعه واشنطن وجامعه ستون توني بروك حركه الصفائح التكتونيه بتفاصيل دقيقه وركزوا بشكل اساسي على تحليل الصخور المائيه التي تغوص الى ال دراستهم ان هذه الصخور تمتد 32 م تحت قاع المحيط واثبتت حساباتهم ان كميه المياه المتسربه الى الوشاح تفوق بثلاثه اضعاف ما كان يعتقد سابقا من المفترض ان تعود هذه المياه الى المحيط بطريقه ما لكن مستويات سطح البحر ظلت مستقره نسبيا لفتره طويله والحل الوحيد لهذا هو الانفجارات البركانيه وهنا تكمن المشكله تظهر الدراسات ان كميه المياه المتدفقه من الانفجارات البركانيه اقل بكثير من كميات المياه التي يبتلعها الوشاح فاين تذهب المياه المتبقيه لا يزال هذا لغزا محيرا للعلماء اذا اردت ان تتخيل مدى عمق خندق ماريانا فتابع هذا الفيديو التوضيحي [موسيقى] المثير للاهتمام