Тонга шұңқыры – Тынық мұхитының ең терең жері, Оңтүстік жартышардың рекордсмені. Тектоникалық қозғалыс жылдамдығы жоғары, тереңдігі 10,882 метрге жетеді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Тынық мұхитының оңтүстік-батысындағы ең терең мұхиттық ойыс
Deepest oceanic trench in the southwestern Pacific Ocean
Тонга ойысы – Тынық мұхитының оңтүстік-батысында орналасқан мұхиттық ойыс. Ол Оңтүстік жарты шардағы ең терең ойыс және Мариан ойысынан кейін Жердегі екінші ең терең ойыс. Осы жерде Жердегі ең жылдам тектоникалық қозғалыс жүзеге асырылуда, себебі Тынық мұхиты тақтасы ойысқа батысқа қарай батып барады.
The Tonga Trench is an oceanic trench located in the southwestern Pacific Ocean. It is the deepest trench in the Southern hemisphere and the second deepest on Earth after the Mariana Trench. The fastest plate tectonic velocity on Earth is occurring at this location, as the Pacific Plate is being subducted westward in the trench.
Терең көкжиек
Тонга шұңқырының ең терең нүктесі, Горизонт тереңдігі, - терең. Ол Оңтүстік жарты шардың ең терең нүктесі және Мариана шұңқырындағы Челленджер тереңдігінен кейін Жер бетіндегі екінші ең терең нүкте болып табылады. Ол Скриппс океанография институтының "Горизонт" зерттеу кемесінің құрметіне аталған, оның экипажы 1952 жылдың желтоқсан айында осы тереңдікті тапқан. Ең терең хадалды шұңқырлардың бірі ретінде, Горизонт тереңдігінің шөгіндісі дөңгелек құрттардың қоғамдастығын қамтиды. 2016 жылғы зерттеуде осы қоғамдастықтағы жеке тұлғалардың саны шұңқыр жиегіндегі шамамен тереңдікке жақын жердегі жерге қарағанда алты есе көп екені және осы екі жер арасындағы биомасса айырмашылығы одан да зор екені анықталды. Ал, түрлердің әртүрлілігі шұңқырдың беткейінде екі есе жоғары, бұл, мүмкін, шұңқырдағы аз ғана мүмкіндік іздеуші түрлердің салдары болуы мүмкін. Мариана шұңқырының тереңдігіндегі көптігі мен биомассасы туралы көрсеткіштер ұқсас, бірақ Перу-Чили шұңқырында олар айтарлықтай төмен.
The deepest point of the Tonga Trench, the Horizon Deep at , is deep, making it the deepest point in the Southern Hemisphere and the second deepest on Earth after the Challenger Deep in the Mariana Trench. It is named for the research vessel Horizon of the Scripps Institution of Oceanography, the crew of which found the deep in December 1952. As one of the deepest hadal trenches, the sediment of the Horizon Deep harbours a community of roundworms. A 2016 study found that the abundance of individuals in this community is six times greater than it is at a site on the trench edge at approximately near the deep and that the difference in biomass between these locations is even bigger. Species diversity, on the other hand, is twice as big on the trench slope, probably because of a small number of opportunistic species in the trench. Figures for abundance and biomass are similar for the deeps of the Mariana Trench but considerably lower in the Peru–Chile Trench.
Экипажмен түсіру
Тонга шұңқыры және операциялық аймақ қолдау кемесі, терең суға түсетін қолдау кемесі DSSV Pressure Drop, Kongsberg SIMRAD EM124 көп сәулелі эхолокациялық жүйесімен зерттелді. Жиналған деректер GEBCO Seabed 2030 жобасына табыс етіледі. Бұл тегіс түсу "Бес тереңдік" экспедициясының бөлігі болды. "Бес тереңдік" экспедициясы аясында Виктор Весково 2019 жылдың 5 маусымында Сирена шұңқырының түбіне алғашқы экипаждың түсуімен (Triton 36000/2 үлгісіндегі терең суға түсетін аппарат DSV Limiting Factor-де) барды және тікелей CTD қысым өлшеулері арқылы ± тереңдігін анықтады. Сирена шұңқырына түсу және оның тереңдігін тікелей өлшеу, Тонга шұңқырынан шамамен 6000 км қашықтықта орналасқан Челленджер шұңқырының түбіне төрт рет түскеннен кейін бір ай өткен соң жүзеге асты.
The Tonga Trench and the operating area was surveyed by the support ship, the Deep Submersible Support Vessel DSSV Pressure Drop, with a Kongsberg SIMRAD EM124 multibeam echosounder system. The gathered data will be donated to the GEBCO Seabed 2030 initiative. The dive was part of the Five Deeps Expedition. As part of the Five Deeps expedition, Sirena Deep, itself away from Horizon Deep, was visited by Victor Vescovo on the first crewed descent to the bottom of the Sirena Deep on 5 June 2019 (in the Deep Submergence Vehicle DSV Limiting Factor, a Triton 36000/2 model submersible) and measured a depth of ± by direct CTD pressure measurements. This descent and direct depth measurement of Sirena Deep occurred a month after descending four times to the bottom of the Challenger Deep, which is also approximately 6,000 km away from the Tonga Trench.
Тонга-Кермадек доғасы жүйесі
Тонга шұңқыры мен Лау артқы доға алабы арасындағы аймақ, Тонга-Кермадек жотасы, Австралия және Тынық мұхит тақталарынан тәуелсіз қозғалады және Тонга, Кермадек және Ниуафоу тақталары сияқты бірнеше кіші тақталарға бөлінеді. Тонга тақтасы Тонга шұңқырына қарап жатыр. Тонга шұңқыры доға жүйесі – кеңейіске басым, аккрециялық емес конвергентті шекара. Тынық мұхит тақтасы шұңқырының батыс жағына қарай субдукцияланады. Жылдамдық мөлшері шамамен бағаланған, бірақ GPS өлшемдері солтүстік шұңқырындағы жылдамдықтың сол жерде одан да жоғары екенін көрсетеді. Бұл Жердегі ең жылдам тақта жылдамдығы, нәтижесінде жердің ең белсенді мантиялық сейсмикалық аймағы пайда болды. Субдукция жылдамдығы Тонга-Кермадек доғасы бойымен солтүстіктен оңтүстікке қарай азаяды, солтүстікте – , оңтүстікте – дейді және оңтүстікке қарай көлбеуленіп кетеді. Тонга шұңқырындағы жоғары жылдамдық негізінен Лау алабындағы кеңеюдің төмендеуіне байланысты. Миоцендік Лау-Колвилл жотасындағы қабықтың кеңеюі 6 млн жыл бұрын басталды, бұл Лау алабы мен Хавр ойысының ашылуына әкелді. Бұл кеңею одан бері оңтүстікке қарай таралып, Тонга шұңқырының алдындағы Лау алабында таралу орталығына айналды. Осылайша, Тонга-Кермадек шұңқырының алдында жаңа қабық пайда болады, ал ескі қабық Тонга шұңқырында тұтынылады.
The region between the Tonga trench and the Lau back arc basin, the Tonga Kermadec Ridge, moves independently from the Australian and Pacific plates and is subdivided into several small plates, the Tonga, Kermadec, and Niuafo'ou plates. The Tonga Plate is facing the Tonga Trench. The Tonga Trench Arc system is an extension dominated, non accretionary convergent margin. The Pacific Plate is being subducted westward in the trench. The convergence rate has been estimated to but GPS measurements in the northern trench indicate a convergence rate of there. This is the fastest plate velocity on Earth, a result is the earth's most active zone of mantle seismicity. Subduction rates decrease southward along the Tonga Kermadec Arc, from in the north to in the south and also become more oblique southward. The high rate in the Tonga Trench is largely due to a reduction in extension in the Lau Basin. Crustal extension in the Miocene Lau Colville Ridge began at 6 Ma which initiated the opening of the Lau Basin Havre Trough. This extension has propagated southward since and has developed into a spreading centre in the Lau Basin in front of the Tonga Trench. New crust is thus produced in front of the Tonga Kermadec trenches while old crust is consumed behind it in the Tonga Trench.
Тынық мұхит жағалауындағы лаванда
Жер сілкіністерінің көпшілігі екі тектоникалық плитаның жанасу аймағында, субдукция кезінде туындайтын үйкеліс салдарынан пайда болса, қалғандары Тынық мұхиты плитасының иілуінен туындайды. Қазанға түсетін Тынық мұхиты қабығы 100–140 млн жыл бұрын пайда болған, салыстырмалы түрде суық және көп мөлшерде серпімді энергияны сақтай алады. Ол мантияның тереңіне жеткенде, кедергілерге тап болып, деформацияланады, нәтижесінде терең мантиялық жер сілкіністері пайда болады. Солтүстік Фиджи ойысының астында, субдукцияланған Австралия плитасының бөлігі субдукцияланған Тынық мұхиты плитасымен соқтығысып, көптеген ірі жер сілкіністерін тудырады. Соқтығысу кезінде Тынық мұхиты плитасы да деформацияланады, екі плита да 660 км тереңдігіндегі үзіліске орналасады. Бұл плиталардың соқтығысуы 5–4 млн жыл бұрын Лау ойысы ашыла бастаған кезде болған. Мұхит шұңқырлары материктік қабықтың қалыптасуы және материалдың мантияға қайта өңделуі үшін маңызды орындар болып табылады. Тонга шұңқырының бойындағы мантиядан шыққан балқымалар аралдық жүйелерге жеткізіледі, ал терең теңіз шөгінділері мен мұхит қабығының сынықтары жиналады. МТЖ-дан солтүстікке қарай, Тонга шұңқырының солтүстік жағын қиып өтетін және Солтүстік Лау ойысындағы үш негізгі таралу орталығының бірі (Футуна таралу орталығы және Солтүстік-Батыс Лау таралу орталығымен бірге) болып табылатын Солтүстік-Шығыс Лау таралу орталығы (NELSC) орналасқан. NELSC-де таралудың максималды жылдамдығы бірақ таралу орталығының екі шетінде де нөлге дейін төмендейді. Дегенмен, Тонга және Австралия плиталары арасындағы жалпы таралу жылдамдығы 0,9-ды құрайды, сондықтан қосымша микроплиталар және/немесе деформация аймақтары болуы керек. NELSC-ке Самоаның магмалық ошағынан қосымша магмалық материал түсуі мүмкін. NELSC морфологиясы баяу таралатын жоталарға ұқсас, көптеген тығыз орналасқан жоталар мен ойыстарды қамтиды. Ол шұңқырмен кездескен жерде Тонга қырқасы, Тынық мұхиты плитасы және Австралия плитасы арасында тау қырқасының трансформациялық шекарасы қалыптасады. Луисвилл теңіз тауларының ең көне және батыс жағындағы Осборн теңіз тауы шұңқырдың шетінде орналасқан, ал оның бұрынғы жалпақ беті қазіргі уақытта шұңқырға қарай еңкейіп жатыр. Осборн теңіз тауының батысындағы бұзылған блоктардың кең аймағы шұңқырды жағалауға қарай жасайды, ал іргелес алдыңғы арка көтеріліп, каньондармен жабылады. Луисвилл соқтығысу аймағы Тонга-Кермадек шұңқырының бойындағы сейсмикалық тыныштық аймағымен, "Луисвилл ойысы" деп белгілі аймақпен сәйкес келеді. Бұл сейсмикалық үзіліс субдукцияланатын таулар субдукция аймақтарында сейсмикалық белсенділікті тежейтінін немесе тіпті тоқтататынын көрсетеді, мүмкін жер сілкіністері арасындағы уақытты ұзарту арқылы, бірақ бұл процестің механизмі толыққанды түсініксіз. Геохимиялық мәліметтер Луисвилл тізбегінің 4 млн жыл бұрын Тонга-Кермадек доғасының астына батқанын көрсетеді. Сейсмикалық зерттеулер Тонга шұңқырының батысындағы Тынық мұхиты мантиясының Индо-Австралия мантиясымен ауыстырылатын, доға бойымен оңтүстікке қарай мантия ағынын анықтады.
While most of the large earthquakes occur at the contact zone between both tectonic plates, related to the friction during subduction, others are produced in the Pacific Plate due to its bending. The Pacific crust that descends into the trench is old, 100–140 Ma, and relatively cold and it can therefore store a lot of elastic energy. As it reaches deep into the mantle, more than , and encounters barriers, it is being contorted, which produces deep mantle earthquakes. About beneath the North Fiji Basin, a detached segment of the subducted Australian Plate has collided with the subducted Pacific Plate which produces many large scale earthquakes. The subducted Pacific Plate is also being deformed in the collision as both slabs settle on the 660 km discontinuity. This slab collision probably occurred 5–4 Ma when the Lau Basin started to open. Oceanic trenches are important sites for the formation of what will become continental crust and for recycling of material back into the mantle. Along the Tonga Trench mantle derived melts are transferred to the island arc systems, and abyssal oceanic sediments and fragments of oceanic crust are collected. Just north of the MTJ lies the south–north trending Northeast Lau Spreading Centre (NELSC) which intercepts the northern end of the Tonga Trench and is one of three major spreading centres in the northern Lau Basin (together with the Futuna Spreading Centre and Northwest Lau Spreading Centre). The maximum spreading rate in the NELSC is but spreading decreases to zero at either end of the spreading centre. The total spreading rate between the Tongan and Australian plates, however, is , and additional microplates and/or deformations zones must thus exist. The NELSC probably receives magmatic contributions from the Samoa hotspot. The NELSC has a morphology which is similar to those of slow spreading ridges with many closely packed ridges and troughs reaches. Where it meets the trench, a ridge transform transform boundary is developing between the Tonga Ridge, the Pacific Plate, and the Australian Plate. The oldest and westernmost of the Louisville seamounts, the Osbourn Seamount, is sitting on the edge of the trench and its former flat top is currently tilting towards the trench. West of the Osbourn Seamount a broad zone of faulted blocks shallows the trench by while the adjacent fore arc is elevated by and covered by canyons. The Louisville collision zone correlates with a zone of seismic quiescence along the Tonga Kermadec Trench known as the "Louisville Gap". This gap in seismicity indicates that subducting seamounts inhibit or even prevent seismicity at subduction zones, perhaps by increasing intervals between earthquakes, but the mechanism behind this process is poorly understood. Geochemical evidence suggests that the Louisville chain has been subducting under the Tonga Kermadec Arc since 4 Ma. Seismic studies have identified a southward, along arc mantle flow that indicate that Pacific mantle is being replaced by Indo Australian mantle west of the Tonga Trench.
Осборн бұрқасы
Озборн ойысы, 25.5° оңтүстік ендікте, Луисвилл қырқасының соқтығысу аймағының солтүстігінде орналасқан, Тонга шұңқырының солтүстігінде және оңтүстігіндегі екі ірі мұхиттық плато арасындағы, қазірде тоқтатылған кеңейіп жатқан қырқа: солтүстікте Манихики және оңтүстікте Хикуранги. Бұл платолар бір кезде Онтонг-Ява – Манихики – Хикуранги ірі магмалық провинциясының (LIP) құрамына кірген. Хикуранги Жаңа Зеландияның шығысындағы Чатем көтерілісімен соқтығысқанда, кеңею тоқтады, бұл шамамен 86 миллион жыл бұрын болған деп есептелген, бірақ 79 миллион жылға жуық болуы мүмкін. Озборн ойысының батыс жағын Тонга шұңқыры, ал шығыс жағын Уишбон – Шығыс Манихики тіктеуі шектейді. Озборн ойысы оң жаққа қарай ығысқан үш сегментке бөлінген. Тонга шұңқырына жақын жердегі осы құрылымдардың батиметриясына Тынық мұхиты тақтасының айналуы әсер етеді.
The Osbourn Trough, located at 25.5°S just north of the Louisville Ridge collision zone, is a long extinct spreading ridge midway between two large oceanic plateaux north and south of the Tonga Trench respectively: Manihiki to the north and Hikurangi to the south. These plateaux once formed part of the Ontong Java Manihiki Hikurangi large igneous province (LIP). Spreading between the plateaux ceased when Hikurangi collided with the Chatham Rise east of New Zealand which had been estimated to have been at 86 Ma, although may be as recent as 79 Ma. The western end of the Osbourn Trough is bounded by the Tonga Trench and its eastern by the Wishbone–East Manihiki scarp. In between the Osbourn Trough is divided into three segments separated by dextral offsets. Near the Tonga Trench the bathymetry of these structures is affected by the rotation of the Pacific Plate.
Көкшетау теңіз тау
Тонга шұңқырының солтүстік-шығыс қабырғасында орналасқан Каприкорн тау массиві (жоғарыдағы картаны қараңыз). Бұл ірі гиот, негізі кең, ал рифтік немесе лагуналық шыңының шағын бөлігі теңіз деңгейінен төменге дейін жетеді. Тынық мұхиты тақтасының Тонга шұңқырында бүгілуі қазір оны нан тіліп кескендей кесіп жатыр: гиоттың ішінде шұңқырға параллель солтүстік-оңтүстік бағыттағы горст және грабен жүйесі дамуда; гиоттың батыс беткейі шұңқырға жетіп, оны толтыра бастады; гиоттың шыңы шұңқырға қарай 1,7° бұрылып, оның ортасы шұңқыр осінен ғана орналасқан. Каприкорн тау массивінің 500 мың жыл ішінде шұңқырмен толығымен жұтылуы күтілуде.
The Capricorn Seamount is a guyot located on the eastern wall of the northern Tonga Trench (see map above). It is a large guyot, wide at its base with a small part of its reefal or lagoonal summit reaching below sea level. The bending of the Pacific Plate at the Tonga Trench is currently slicing it like a loaf of bread: inside the guyot a north–south trending horst and graben system is developing parallel to the trench; the western slope of the guyot has reached the trench and has started to fill it; the summit of the guyot is tilted 1.7° towards the trench and its centre is only from the trench axis. The Capricorn Seamount is expected to be completely consumed by the trench within 500,000 years.
Аполлон 13
1970 жылы "Аполлон-13" миссиясы оттегі баллонындағы жарылыс салдарынан тоқтатылғанда, олар Ай модулін толығымен Жерге қайтаруға мәжбүр болды. Ай модулі (LEM) атмосфераға қайта кірмес бұрын бөлініп шығарылған кезде, оның радиоизотоптық термоэлектрлік генераторы атмосферада тарап кетті, ал жылу көзі Тынық мұхитындағы Тонга шұңқырының ішінде немесе жанындағы аймаққа құлады. Дегенмен, қорғаныш қаптамасының арқасында атмосфералық және мұхиттық бақылау жүйелері термоэлектрлік генераторда жылу көзі ретінде қолданылған 238Pu (жартылай ыдырау периоды 87,7 жыл) бөлінгенін анықтамады.
When the Apollo 13 mission was aborted in 1970 following an explosion in an oxygen tank, it had to bring the entire Lunar Module back to Earth. As the LEM was jettisoned prior to reentry, its radioisotope thermoelectric generator broke up in the atmosphere, and the heat source plunged into an area of the Pacific Ocean that is either in or near the Tonga Trench. However, due to protective casing, no release of 238Pu (half life of 87.7 years) used as heat source in the thermoelectric generator could be detected by atmospheric and oceanic monitoring.