水下之秘

主演：蕾克·贝尔 杰·R.弗格森 卡特·詹金斯 

导演：Brad Anderson 

类型：美国地区：美国年份：2005

时间：2022-12-20 05:12:32

简介：　　　　这幅马里亚纳海沟地图显示了作为海洋最深处的挑战者的深渊。拍摄：ATLAS OF THE WORLD，11TH EDTION　　执笔：MAYA WEI-HAAS　　微弱　　　　这幅马里亚纳海沟地图显示了作为海洋最深处的挑战者的深渊。拍摄：ATLAS OF THE WORLD，11TH EDTION　　执笔：MAYA WEI-HAAS　　微弱的爆炸声打断了海浪的撞击声--这是一个奇怪的初始征兆。　　2014年12月，David Barclay坐在R.V.Falkor号上，用插入船体的水中麦克风耳机听到了这个声音。他脑子里出现了两个科学机器，准备在脚下沉下去，去太平洋的挑战者的深渊。这个地方位于波浪下11.2公里。比珠穆朗玛峰的高度深1.6公里，是海的最深处。　　　　H.M.S.挑战者号于1872年起航，为研究海洋特征而组织的探险活动还是第一次。这艘船被风吹离航道，在手绘的木雕中，遇到了现在被称为马里亚纳海沟的巨大的水下峡谷。船员们测量了南端的深度为8140米。在1950年代的后续考察中，英国海军H.M.S.“挑战者2号”的舰艇船员在这条沟里发现了深深的凹陷，显示出海洋最深处，用这两艘船的名字命名为挑战者的深渊。　　这两台仪器是Barclay工作的一部分，他从在斯克利普斯海洋学研究所（Scripps Instition of Oceanography）读研究生的时候开始，为了记录水中声音的景观，以创造更小、便宜的方法为目的。研究海洋振动不仅有助于科学家了解海洋的构造，而且从鲸鱼来、潜水艇来都能分辨出特殊的旋律。　　这些机器的挑战者在深渊内的往返记录预计需要9个小时。但是，随着时间的推移，从深海回来的只有“幸存者”。　　一个音响设备的玻璃外壳倒塌，声波在海洋表面和海底最深处反弹--这些都被另一个水下设备捕获和记录。　　正如Barclay后来估计的那样，爆裂音来自于仪表的玻璃外壳内爆，这是一个约38cm宽的球，包裹着电子元件。这个仪器被破坏了，但是Barclay和他的同事们在最终崩溃的骚动中发现了有用的声音。这个小组利用在生存的设备上记录的来自内爆的回声，计算了对挑战者深渊史上最准确的测定之一。　　过去的测量结果主要集中在10900和10950米之间，但最新的估计结果达到了迄今为止最深的：10983m。　　　　挑战者号上携带着很多科学机器，是图的一部分。从左到右，是一种用于确定盐度的滑水瓶，用于收集海底样品的杯状深度计，用于收集海洋生物样品的挖掘机，用于测量深海温度的温度计，用于确定水深的探测器。来源：COLLECION PJ/ALAMY STOCK PHOTO　　　　2014年12月，科学家们计划配置深海探测器，让其自由落下水中，记录深海的声音。但是，两台机器沉到8000英尺以下后，Deep Sound Mark III内发生爆炸。Deep Sound Mark II幸存下来，图中显示了配置时的状况，记录了陷落和很多回声，声音从表面和海底弹回。拍摄：DIETER BEVANS　　科学家们早就知道挑战者的深渊是海洋的最深处，但他们却准确地确定了几十年来最深处在哪里、有多深。　　研究报告书的作者Woods Hall海洋研究所的声学海洋学家斯科特·罗兰格说，“我想知道这个星球最极端的情况。哪个山最高，最干燥的沙漠在哪里，最辣的辣椒是什么？”。他补充说：“这样的努力有助于扩大人类知识的界限。从根本上说，是每个科学家都在努力。”。　　职业狂　　Barclay现在是加拿大新斯科舍州戴尔豪斯大学的副教授，形容自己是“职业偏执狂”。在他的职业生涯中，持续向船投掷高价设备后，变得很自然。这种偏执使他做好周密的准备。每逢重大部署的前一天晚上，他都会列出一个可能出错的地方。　　他说：“听起来像虐待。”。“但是，确实是很好的训练。”　　如果列举出可能引起故障的方法，有助于避免人为灾害，比如Barclay忘记给机器的电池充电，或是无法打开设备等。但是，Barclay有时无法控制。　　探索地球的最深处并不容易。上面几英里的水产品产生巨大的压力，挑战者深渊的每平方英寸的压力是8吨，或是表面压力的约1000倍。　　　　1960年，瑞士海洋学者Jacques Piccard和美国海军Don Walsh驾驶美国海军Trieste号深海潜水器。这架自我推进飞机如图所示悬挂在波浪上，将装满汽油的油箱用作浮力控制的一部分。这对夫妇是第一对访问大海最深处的情侣。他们测量了记录10911米的深度。　　挑战者的深渊　　当深海仪器内爆，并在海底和海面之间发出回声时，测量海洋最深处可能产生新数据。　　　　只有少数人参观过挑战者的深渊。1960年1月23日，瑞士海洋学者Jacques Piccard和美国海军中尉Don Walsh登上了Trieste号深海潜水器。当Trieste号接近海底时，在急剧下降的温度下有机玻璃破裂，狭窄的船舱发出了巨大的声音。但是窗户一直开着，Piccard和Walsh安全到达了挑战者的深渊，上升前停留了20分钟。　　其他科学家已经在这个深渊里发射遥控飞机，使用声纳从水面测量深度。Barclay的两个装置是这个长期探索的历史的一部分。　　根据程序的设定，这两个设备潜入一定的深度，在回到水面之前记录海洋的交响乐。其中一个被称为“深海之音II”（Deep Sound Mark II），可以到达9000米的海底。另一只被称为“深海之声III”（Deep Sound Mark III），目的是潜入海底。但是，一旦从人们的视线中消失，就无法追踪那个过程。　　Barclay说：“你拉绳子，放了它，它就消失了。”“看不见，也不会说话，也不知道之前在干什么。”　　　　2012年3月26日，国家地理探险家兼电影制片人的James Cameron成功完成了第一次单独潜入挑战者深渊的任务，并使用共同设计的名为“深海挑战者”的潜水器，如图所示开始了8000米深度的试潜。在这次与《国家地理》杂志合作的探险中，Cameron以高分辨率记录了他的经历，收集样本进行了研究。拍摄：MARK THE SEN，NATGEO IMAGE COLLECCTION　　Barclay经常准备，在船上设置水中麦克风记录在水面上，偶尔会问下面发生了什么。那个时候，他听到了砰的一声。那天晚上，他还不知道发生了什么。他和船员们在指定的时间越过海面，取回了仪器。他们注意到了海浪中只有一只在上下浮动。　　科学家们沿着“深海之音II”返回船上，听了录音。噪音打破了寂静。这是“深海之音III”下的内爆造成的刺耳的声音。Barclay推测，该仪器的小陶瓷浮雕不起作用，可能引起一系列破坏。　　仪表的玻璃在5英里水的重量下崩溃后，放出空气袋，用压力振动，分裂成小气泡。这些活动声音都在水中急速移动，倾斜离开水面，回到了大海的深处。在那里听到了“深海之音II”。　　显然，它已经消失了；Barclay谈论了被破坏的乐器。　　海波的律动　　6年后，Loanger坐在桌子前，听着爆炸的声音。因为现场的工作被疫病阻碍了，所以他想在录音中找到有用的东西。在最初混乱的声音之后，能听到几个明显的反响，各自比最后的声音稍微低一些，直到消失在寂静中为止。　　Loranger说：“忘记按停止键，一直在打字。”。那时，他听到了奇怪的声音。内爆约25秒后，录音时发出了微弱的“piu”声。这种反应传播了将近40公里，在海平面和海洋最深处多次反弹。“这是怎么回事”他想起来了。“不会吧。”　　测量声波是描绘海底地图的最普遍的方法之一，蝙蝠利用回声在黑暗中观察物体。几年来，研究人员在靠近水面和水面的地方使炸药爆炸，并发出从水底反弹的声音。最近，科学家们转向了压缩空气等制造更可控制噪音的方法，Mark Rognstad说他是夏威夷地球物理和行星学研究所的海底测量专家，不是研究小组的成员。　　水越深，声音越强，音调也越低，可以到达水底。2014年内爆提供了这样强大的音源。据Rognstad说，玻璃壳在压力下会非常剧烈地崩溃。他加入了“国家地理”杂志援救的探险队。这个探险队的任务是寻找在第二次世界大战中的岛战中沉没的船只。当时，遥控飞机内的玻璃球爆炸，造成了严重的破坏。对我来说，这就像是爆炸性的炸药；他说。　　由“深海之音III”内爆强度产生的冲击波在地表和海底往返，是队伍正确测定的关键。其中一个回声的声学特性被用作模板，Longer和他的同事们确定了第一个大的声爆炸和每个反射的到达时间。然后模拟各种声波的路径，基于温度，压力和盐度变化引起的不同深度的声速变化来调整。　　他们对挑战者深渊深度的最终计算为10983米，误差在正负6米左右。　　音响的魔力　　不同的测定方法得到了挑战者深渊深度不同的结果--随着技术的进步，一定会继续努力寻找海洋最深处。根据去年发表的详细分析报告，Victor Vescovo在潜水器“Limiting Factor”的潜水过程中通过声音和压力测量得到了10935米的结果。不同的方法之间有几个不同，各自的方法都有自己的挑战和不确定性。　　不能用标尺精确测量；Rochelle Wigley说，他是新罕布什尔大学的地质学家，并没有参加这个研究小组。她指出，这两个最新数据的差异不大，不到0.5%。　　无论挑战者的深渊有多深，它的魅力就在于探求--沿途有很多可能发现的未知奇观。内爆本身就是偶然发现的例子，产生了研究者没有着手收集的数据。　　据Barclay说，录音提供了一种体验我们参观机会很少的地方的方法。他说，听录音是“真正身处深渊的方法”，就像面对大峡谷倾听反响一样。“真不可思议。”　　关于Barclay的计划，他和他的同事们最终实现了在挑战者的深渊里听到声音的目标。2021年，他们在地球最深处设置了设备，记录了4小时海洋的平静节奏。　　（译者：张迹象）详情