Ο λόγος που οι επιστήμονες δεν μπορούν να συμφωνήσουν πόσο βαθύ είναι το βαθύτερο σημείο στη Γη

Πόσο βαθύ είναι το βαθύτερο σημείο των ωκεανών; Παρότι οι επιστήμονες προσπαθούν να απαντήσουν στο ερώτημα εδώ και περισσότερα από 70 χρόνια, οι μετρήσεις τους εξακολουθούν να παρουσιάζουν αποκλίσεις.

Μια νέα ιαπωνική έρευνα προσδιορίζει το μέγιστο βάθος της Τάφρου των Μαριανών στα 10.927 μέτρα, αποκαλύπτοντας παράλληλα γιατί ακόμη και τα πιο σύγχρονα όργανα δεν μπορούν να δώσουν μια οριστική απάντηση. Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον Masakazu Fujii του Εθνικού Ινστιτούτου Πολικών Ερευνών της Ιαπωνίας, χαρτογράφησε την Άβυσσο του Τσάλεντζερ (Challenger Deep), το βαθύτερο γνωστό σημείο της Τάφρου των Μαριανών (και όλων των ωκεανών), χρησιμοποιώντας ένα νέο ηχοβολιστικό σύστημα το 2023.

Ωστόσο, όταν οι επιστήμονες επεξεργάστηκαν τα ίδια δεδομένα με πέντε διαφορετικούς τρόπους, προέκυψαν αποτελέσματα που διέφεραν μεταξύ τους έως και 18 μέτρα. Η απόκλιση δεν οφειλόταν σε αλλαγές του εξοπλισμού, αλλά στις διαφορετικές παραδοχές σχετικά με την ταχύτητα διάδοσης του ήχου μέσα στο θαλασσινό νερό, αναφέρει το Earth.com.

Γιατί είναι τόσο δύσκολη η μέτρηση

Τα πλοία χαρτογραφούν τον πυθμένα των ωκεανών χρησιμοποιώντας ηχοβολιστικά συστήματα, τα οποία εκπέμπουν ηχητικά κύματα και καταγράφουν τον χρόνο που χρειάζονται για να φτάσουν στον πυθμένα και να επιστρέψουν.

Για να μετατραπεί αυτός ο χρόνος σε απόσταση, απαιτείται να γνωρίζουμε την ταχύτητα του ήχου σε ολόκληρη τη διαδρομή του. Ωστόσο, η ταχύτητα αυτή μεταβάλλεται ανάλογα με τη θερμοκρασία, την αλατότητα και την πίεση του νερού.

Στην περίπτωση της Τάφρου των Μαριανών, όπου το βάθος ξεπερνά τα 10.900 μέτρα, ακόμη και μικρές αποκλίσεις στον υπολογισμό της ταχύτητας του ήχου μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά το τελικό αποτέλεσμα.

Οι Ιάπωνες επιστήμονες χρησιμοποίησαν πέντε διαφορετικά προφίλ ταχύτητας του ήχου, αξιοποιώντας μετρήσεις από την αποστολή του 2023, αλλά και δεδομένα παλαιότερων αποστολών. Το αποτέλεσμα ήταν πέντε διαφορετικές εκτιμήσεις για το μέγιστο βάθος, από 10.914 έως 10.932 μέτρα.

Συνδυάζοντας τις νεότερες μετρήσεις από τα ανώτερα στρώματα του ωκεανού με παλαιότερα δεδομένα που κάλυπταν ολόκληρη τη διαδρομή μέχρι τον πυθμένα, οι ερευνητές κατέληξαν στα 10.927 μέτρα, τιμή την οποία θεωρούν την πλέον αξιόπιστη με βάση τη συγκεκριμένη επεξεργασία.

Τρεις λεκάνες στον πυθμένα

Η νέα χαρτογράφηση επιβεβαίωσε ότι η Άβυσσος του Τσάλεντζερ δεν αποτελεί ένα ενιαίο βαθύ κοίλωμα, αλλά περιλαμβάνει τρεις ξεχωριστές λεκάνες, καθεμία με βάθος μεγαλύτερο των 10.900 μέτρων.

Η δυτική λεκάνη φτάνει τα 10.926 μέτρα, η κεντρική τα 10.912 και η ανατολική τα 10.927 μέτρα. Οι λεκάνες χωρίζονται μεταξύ τους από υποθαλάσσιες ράχες ύψους 200 έως 300 μέτρων.

Η μορφολογία αυτή συμφωνεί με προηγούμενες χαρτογραφήσεις και αντανακλά την τμηματοποιημένη δομή της τεκτονικής πλάκας του Ειρηνικού. Οι επιστήμονες συμφωνούν, επομένως, σε μεγάλο βαθμό για τη μορφή του πυθμένα, αλλά όχι για το ακριβές μέγιστο βάθος του.

Ένας επιπλέον περιορισμός σχετίζεται με την ανάλυση των ηχοβολιστικών συστημάτων. Στο συγκεκριμένο βάθος, μία μόνο ηχητική δέσμη μπορεί να καλύπτει περιοχή του πυθμένα πλάτους περίπου 400 μέτρων. Αυτό σημαίνει ότι η μέτρηση δεν αντιστοιχεί σε ένα μεμονωμένο σημείο, αλλά σε μια σχετικά μεγάλη επιφάνεια. Μια στενή, βαθύτερη κοιλότητα θα μπορούσε επομένως να μην αποτυπωθεί στη χαρτογράφηση.

Γιατί διαφέρουν οι προηγούμενες μετρήσεις

Οι αποκλίσεις γίνονται εμφανείς όταν συγκρίνονται τα αποτελέσματα διαφορετικών αποστολών. Το 2014, αμερικανική αποστολή υπολόγισε το μέγιστο βάθος στα 10.984 μέτρα, ενώ γερμανική χαρτογράφηση το 2017 κατέληξε στα 10.925 μέτρα.

Μια άλλη αποστολή, το 2020, κατέγραψε βάθος 10.924 μέτρων με ηχοβολιστικό σύστημα. Την ίδια χρονιά, επανδρωμένο βαθυσκάφος που έφτασε στον πυθμένα πραγματοποίησε μέτρηση μέσω της πίεσης του νερού, υπολογίζοντας το βάθος στα 10.935 μέτρα.

Η τελευταία μέθοδος απαιτεί διαφορετικές διορθώσεις, μεταξύ των οποίων και εκείνες που σχετίζονται με την τοπική βαρύτητα. Αντίθετα, οι ακουστικές μετρήσεις βασίζονται στον χρόνο διάδοσης του ήχου. Η νέα εκτίμηση των 10.927 μέτρων βρίσκεται οκτώ μέτρα χαμηλότερα από τη μέτρηση του βαθυσκάφους, χωρίς όμως αυτό να σημαίνει ότι κάποια από τις δύο είναι οριστικά λανθασμένη.

Τι χρειάζεται για μια οριστική απάντηση

Οι Ιάπωνες ερευνητές δημοσιοποίησαν όλα τα δεδομένα της αποστολής τους, επιτρέποντας την επανεπεξεργασία τους καθώς θα προκύπτουν ακριβέστερες πληροφορίες για τις συνθήκες του νερού σε μεγάλα βάθη.

Για τον ακριβέστερο προσδιορισμό του βαθύτερου σημείου θα χρειαστούν νέες μετρήσεις, πιθανότατα με στενότερες ηχητικές δέσμες ή με συστήματα χαρτογράφησης που θα λειτουργούν κοντύτερα στον πυθμένα.

Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Scientific Data, καταδεικνύει ότι, ακόμη και με τη σημερινή τεχνολογία, ο προσδιορισμός του ακριβούς βάθους του βαθύτερου σημείου της Γης παραμένει μια ιδιαίτερα απαιτητική επιστημονική πρόκληση.