Tajomstvo najhlbšieho miesta na Zemi: Challenger Deep

Ani keby si otočil najvyššiu horu sveta hore nohami, nedočiahla by svojím vrcholom na najhlbšie dno oceánu. Vitaj na ceste do hlbín Challenger Deep… Do priepasti, ktorá zostáva jednou z najväčších záhad modernej vedy a miestom, kde sa pozemské zákony fyziky menia na skutočný extrém. Kým vesmírny výskum plní predné stránky novín a miliardári investujú do letov na obežnú dráhu, hlboký oceán zostáva tichým svetom. Pritom o povrchu Mesiaca či Marsu vieme v mnohých ohľadoch viac než o tom, čo sa skrýva na samotnom dne našej vlastnej planéty. Challenger Deep, najhlbší bod Mariánskej priekopy, je symbolom tejto nevedomosti.

Kde sa nachádza Mariánska priekopa

Aby si toto miesto mohol lokalizovať na mape, musíme sa spoločne presunúť do západnej časti Tichého oceánu. Približne 400 kilometrov juhozápadne od ostrova Guam sa rozprestiera Mariánska priekopa. Ide o obrovskú tektonickú depresiu v tvare polmesiaca, ktorá sa tiahne v dĺžke takmer 2 500 kilometrov. Tento podmorský kaňon vznikol procesom, ktorý geológovia nazývajú subdukcia. Ide o fascinujúci tektonický jav, pri ktorom sa staršia, ťažšia pacifická litosférická doska podsúva pod mladšiu a ľahšiu mariánsku dosku.

Práve na južnom konci tejto priekopy sa nachádza relatívne malá, no o to hlbšia priepasť. Legendárny Challenger Deep. Predstavuje dno tektonického žľabu, kde sa zemská kôra ohýba do neuveriteľných hĺbok. Prečo je toto miesto situované práve tu? Dôvodom je vek pacifickej platne. V tejto oblasti patrí k najstarším na svete. Počas miliónov rokov chladla, hustla a rástla jej hmotnosť. Kvôli tomu dnes klesá do zemského plášťa pod oveľa strmším uhlom než kdekoľvek inde na svete. Výsledkom je unikátna geomorfológia, ktorá vytvorila ideálne podmienky pre vznik najhlbšieho bodu našej planéty.

Objavenie a meranie Challenger Deep

Príbeh objavovania tohto extrémneho miesta sa začal písať v druhej polovici 19. storočia. V rokoch 1872 až 1876 britská výskumná loď HMS Challenger križovala svetové oceány s cieľom položiť základy modernej oceánografie. V marci roku 1875 vedci na palube spustili do vody konopné lano zaťažené olovom, aby zmerali hĺbku v južnej časti Mariánskej priekopy. Keď sa lano konečne zastavilo, namerali neuveriteľných 8 184 metrov. Na vtedajšiu dobu to bol šokujúci objav, ktorý navždy prepísal mapy morského dna, a miesto dostalo na počesť tejto expedície názov Challenger Deep.

Technologický pokrok v 20. storočí priniesol presnejšie metódy. V roku 1951 sa do oblasti vrátila ďalšia britská loď s rovnakým názvom, HMS Challenger II. Tentoraz však vedci namiesto lán použili sonar. Meraním času, za ktorý sa zvukový signál odrazil od morského dna a vrátil sa späť k lodi, určili novú, oveľa hlbšiu hodnotu: 10 900 metrov.

Súčasné merania využívajú pokročilé viacpásmové sonary a satelitné dáta, ktoré eliminujú chyby spôsobené meniacou sa teplotou a salinitou vody v rôznych vrstvách oceánu. Najnovšie merania z posledných rokov ustálili oficiálnu hĺbku Challenger Deep na hodnote približne 10 925 až 10 935 metrov s presnosťou na niekoľko metrov.

Extrémne podmienky v hĺbke 11 km

Život a práca v takejto hĺbke znamenajú čeliť podmienkam, ktoré sú pre človeka bez špeciálnej techniky okamžite smrteľné. Prvým a najzásadnejším faktorom je hydrostatický tlak. Na hladine mora pôsobí na tvoje telo tlak jednej atmosféry. V hĺbke Challenger Deep sa tento tlak zvyšuje na viac ako 1 000 atmosfér. To znamená, že na každý štvorcový centimeter akéhokoľvek objektu tu pôsobí hmotnosť približne jednej tony. Je to rovnaké, ako keby ti na palec na nohe niekto postavil dospelého slona, alebo keby si musel na svojich pleciach udržať hmotnosť 50 veľkých dopravných lietadiel Boeing 747. Každý prístroj, ponorka či robot poslaný do tejto hĺbky musí byť skonštruovaný zo špeciálnych titánových zliatin, alebo hrubostenného syntaktického kovu, ktorý tlaku dokáže odolať.

Okrem drvivého tlaku je tu ďalším nepriateľom absolútna tma. Slnečné svetlo preniká do oceánu len do hĺbky približne 200 metrov, pričom v hĺbke okolo 1 000 metrov miznú aj tie posledné zvyšky svetelného spektra. V 11 kilometroch vládne stopercentná, nepreniknuteľná temnota, ktorú narúšajú iba svetlomety výskumných plavidiel.

S nedostatkom svetla úzko súvisí aj teplota. Voda v Challenger Deep sa drží tesne nad bodom mrazu, zvyčajne v rozmedzí od 1 do 4 stupňov Celzia. Nezamŕza len vďaka enormnému tlaku a neustálemu hydrotermálnemu prúdeniu z hlbších vrstiev zemskej kôry. Kombinácia drvivého tlaku, chladu a temnoty robí z tohto miesta jedno z najnehostinnejších prostredí v celom známom vesmíre.

Prvé a najvýznamnejšie expedície

Napriek všetkým rizikám sa ľudstvo nevzdalo túžby vidieť toto miesto na vlastné oči. Prvým míľnikom v histórii dobývania hlbín bol 23. január 1960. Švajčiarsky oceánograf Jacques Piccard a poručík amerického námorníctva Don Walsh nastúpili do batiskafu Trieste. Tento unikátny stroj, ktorý navrhol Jacquesov otec Auguste Piccard, bol v podstate masívnou oceľovou guľou pripevnenou k obrovskej nádrži s benzínom, ktorý slúžil ako nadnášacie médium, keďže benzín je ľahší ako voda a nestlačiteľný.

Zostup im trval takmer päť hodín. Počas klesania počuli praskot. Jedno z plexisklových okien vonkajšieho plášťa pod tlakom prasklo, no vedci sa rozhodli pokračovať. Na dne strávili len približne 20 minút, počas ktorých kvôli zvírenému sedimentu veľa nevideli, no ich úspešný návrat na hladinu dokázal, že človek dokáže prežiť aj na najhlbšom mieste Zeme.

Na ďalšieho ľudského návštevníka si Challenger Deep musel počkať neuveriteľných 52 rokov. V marci 2012 sa do priepasti ponoril slávny hollywoodsky režisér a vizionár James Cameron v špeciálne navrhnutej ponorke Deepsea Challenger. Cameron, poháňaný svojou vášňou pre oceánografiu a moderné technológie, strávil na dne viac ako tri hodiny. Ako prvý človek v histórii uskutočnil sólo zostup, pričom nazbieral cenné vzorky sedimentov a nakrútil unikátne zábery vo vysokom rozlíšení, ktoré vedcom poskytli dovtedy nevídaný pohľad na toto izolované prostredie.

Skutočný prielom v intenzite výskumu však nastal až v roku 2019 vďaka texaskému investorovi a dobrodruhovi Victorovi Vescovovi. V rámci svojej expedície Five Deeps Expedition zostúpil na dno v ponorke Limiting Factor, ktorá bola navrhnutá na opakované ponory do extrémnych hĺbok. Vescovo sa na dno Challenger Deep vrátil niekoľkokrát a neskôr tam vzal aj ďalších vedcov, vrátane prvej ženy Katherine Sullivanovej, ktorá bola zhodou okolností aj bývalou astronautkou NASA.

Život v temnotách oceánu, ktorý popiera logiku

Dlhé roky si vedci mysleli, že v podmienkach Challenger Deep nemôže nič živé existovať. Nedostatok svetla znemožňuje fotosyntézu, ktorá je základom väčšiny potravinových reťazcov na Zemi. Napriek tomu výskumy ukázali, že život si nájde cestu aj do týchto temných kútov.

V tejto hĺbke však nenájdeš klasické ryby. Ich telá by nedokázali udržať integritu buniek a kostí, keďže vápnik sa pod vplyvom obrovského tlaku a chemického zloženia vody v týchto hĺbkach rýchlo rozpúšťa. Najhlbšie žijúca objavená ryba, Pseudoliparis swirei (mariánsky slimák), bola zaznamenaná v hĺbke približne 8 000 metrov a nižšie už podľa vedcov stavovce kvôli fyziologickým limitom prežiť nedokážu.

Na samotnom dne Challenger Deep však prosperujú iné organizmy. Dominujú tu jednobunkové organizmy nazývané xenofiofóry, čo sú v podstate obrie améby, ktoré môžu dosahovať veľkosť až niekoľkých centimetrov. Ďalšími obyvateľmi sú rôzne druhy kôrovcov pripomínajúcich krevety. Tieto živočíchy sa prispôsobili nedostatku potravy tak, že sa živia morským snehom, čo je organický detrit, zvyšky odumretých organizmov a rias, ktoré pomaly padajú z vyšších vrstiev oceánu. Mnohé z týchto organizmov majú špeciálne upravené bunkové membrány a proteíny, ktoré stabilizujú ich telá pred deštruktívnymi účinkami tlaku.

Budúcnosť hlbokomorského výskumu

Výskum Challenger Deep zďaleka nie je len o prekonávaní rekordov. Má hlboký vedecký význam. Organizmy žijúce v týchto extrémnych podmienkach produkujú unikátne enzýmy, ktoré by mohli nájsť uplatnenie v medicíne, biotechnológiách či pri vývoji nových materiálov. Štúdium tamojších mikroorganizmov nám tiež pomáha pochopiť, ako mohol vzniknúť život na Zemi, kedy boli podmienky na povrchu planéty rovnako nehostinné.

Okrem toho nám hlbokomorské priekopy otvárajú dvere k astrobiológii. Podmienky na dne Mariánskej priekopy sa nápadne podobajú tomu, čo vedci očakávajú pod hrubou ľadovou kôrou mesiacov Jupiteru, či Saturnu. Ak dokáže život prekvitať v stopercentnej tme a pod obrovským tlakom v Tichom oceáne, šanca, že existuje aj mimo našej planéty, sa dramaticky zvyšuje.