Экспедиция Челленджера - Википедия - Challenger expedition

HMSПретендент под парусом, 1874 г.

В Претендент экспедиция 1872–1876 гг. представляла собой научную программу, в которой было сделано много открытий, положивших начало океанография. Экспедиция была названа в честь военного корабля, совершившего поход, HMSПретендент.

По инициативе Чарльз Вивилл Томсон -из Эдинбургский университет и Школа замка Мерчистон - Лондонское королевское общество получил использование Претендент от Королевский флот и в 1872 году модифицировал корабль для научных задач, оборудовав его отдельными лабораториями для естественная история и химия. Экспедиция под руководством капитана Джордж Нарес, отплыл из Портсмут, Англия 21 декабря 1872 г.[1] Среди других морских офицеров - командующий Джон Маклер.[2]

Под научным руководством самого Томсона корабль преодолел почти 70 000 морских миль (130 000 км; 81 000 миль), исследуя и исследуя.[3] Результатом стал Отчет о научных результатах исследовательского плавания H.M.S. Челленджер в 1873–1876 гг. которые, среди многих других открытий, каталогизировали более 4000 ранее неизвестных видов. Джон Мюррей, который руководил публикацией, охарактеризовал отчет как «величайшее достижение в познании нашей планеты со времен знаменитых открытий пятнадцатого и шестнадцатого веков». Претендент плыл близко к Антарктида, но не в пределах видимости.[4]

Препараты

Чтобы зондировать глубины, 15 из Претендента Сняли 17 орудий и уменьшили лонжероны, чтобы освободить место. Лаборатории, дополнительные каюты и специальные дноуглубление Платформа была установлена.[5] Претендент во время экспедиции использовали в основном паруса; паровой двигатель использовался только для питания земснаряда.[5] Он был загружен банками для образцов, наполненными спиртом для хранения образцов, микроскопами и химическим оборудованием, тралами и земснарядами, термометрами, барометрами, бутылками для отбора проб воды, зондирование приводит устройства для сбора наносов с морского дна и длинные веревки для подвешивания оборудования на глубине океана.[6]

Из-за новизны экспедиции часть оборудования была изобретена или специально модифицирована для этого случая. Всего было поставлено 181 миля (291 км) итальянского конопля за звучание.[7]

Экспедиция

Одна из оригинальных коробок с фотонегативами, привезенными из экспедиции.

Во время своего путешествия длиной 68 890 морских миль (79 280 миль; 127 580 км) вокруг земного шара,[1] Выполнено 492 глубоководных зондирования, 133 дноуглубительных экскаватора, 151 открытый трал и 263 серийных измерения температуры воды.[8] Было обнаружено около 4700 новых видов морских обитателей.[нужна цитата ]

Научная работа проводилась Вивилл Томсон, Джон Мюррей, Джон Янг Бьюкенен, Генри Ноттидж Мозли, и Рудольф фон Виллемоэс-Зум. Фрэнк Эверс Бед был назначен прозектор. Официальным художником экспедиции был Джон Джеймс Уайлд.[2] Помимо Нэрса и Маклара, в состав военно-морской команды входили и другие. Пелхэм Олдрич, Джордж Гранвилл Кэмпбелл и Эндрю Фрэнсис Бальфур (один из сыновей шотландского ботаника) Джон Хаттон Бальфур ).[2] Также среди офицеров был Томас Генри Тизард, проводивший важные гидрографические наблюдения во время предыдущих рейсов. Хотя он не входил в число гражданских научных сотрудников, Тизард позже помогал написать официальный отчет об экспедиции, а также стал членом Королевского общества.[нужна цитата ]

Первоначальный состав корабля включал 21 офицера и около 216 членов экипажа.[5] К концу рейса это число сократилось до 144 из-за смертей, дезертирства, оставления персонала на берегу из-за болезни и запланированных отправлений.[5]

Претендент достиг Гонконг в декабре 1874 г., когда Нарес и Олдрич покинули корабль, чтобы принять участие в Британская арктическая экспедиция. Новым капитаном стал Фрэнк Турль Томсон.[2] Заместитель командира и самый старший офицер, присутствовавший на протяжении всей экспедиции, был командиром Джон Маклер. Виллемоэс-Сухм умер и был похоронен в море во время путешествия на Таити. Лорды Кэмпбелл и Бальфур покинули корабль в Вальпараисо, Чили, после повышения по службе.[2]

Трек HMS Претендент с декабря 1872 г. по май 1876 г. Цветные контуры отображают плотность поверхности океана.

Первый этап экспедиции взял корабль из Портсмут (Декабрь 1872 г.) к югу от Лиссабон (Январь 1873 г.), а затем Гибралтар. Следующие остановки были Мадейра и Канарские острова (оба февраля 1873 г.). Период с февраля по июль 1873 г. был потрачен на пересечение Атлантики на запад от Канарских островов до Виргинские острова, затем направляемся на север в Бермуды, к востоку от Азорские острова, обратно на Мадейру, а затем на юг к Острова Зеленого Мыса. В этот период в апреле и мае 1873 года был объезд, плывущий с Бермудских островов на север в Галифакс и обратно, пересекая Гольфстрим дважды с обратным пересечением далее на восток.[9]

Покинув острова Зеленого Мыса в августе 1873 года, экспедиция сначала плыла на юго-восток, а затем направилась на запад, чтобы достичь Скалы Святого Павла. Отсюда маршрут шел на юг через экватор к Фернандо де Норонья в течение сентября 1873 г. и далее в том же месяце до Bahia (ныне Сальвадор) в Бразилии. Период с сентября по октябрь 1873 года был потрачен на пересечение Атлантики от Баии до мыс Доброй надежды, касаясь Тристан-да-Кунья в дороге.[9]

H.M.S. Челленджер в Южном океане

С декабря 1873 года по февраль 1874 года он шел примерно по юго-восточному пути от мыса Доброй Надежды до параллели 60 градусов южной широты. Острова, посещенные в этот период, были Острова Принца Эдуарда, то Острова Крозе, то Острова Кергелен, и Остров Херд. Февраль 1874 года был потрачен на поездку на юг, а затем в основном на восток в районе Южный полярный круг, с наблюдениями за айсбергами, паковым льдом и китами. Затем в марте 1874 г. судно шло на северо-восток в сторону от ледовых регионов, при этом экспедиция достигла Мельбурн в Австралии позже в том же месяце. Путешествие на восток вдоль побережья от Мельбурна до Сиднея имело место в апреле 1874 г. Мыс Уилсона и Мыс Хау.[9]

Экипаж экспедиции 1874 г.

Когда рейс возобновился в июне 1874 года, маршрут шел на восток от Сиднея до Веллингтон в Новой Зеландии, а затем большая петля на север в Тихий океан с заходом в Тонга и Фиджи, а затем обратно на запад в Кейп-Йорк в Австралии к концу августа. Корабль прибыл в Новую Зеландию в конце июня и ушел в начале июля. Прежде чем добраться до Веллингтона (на Северном острове Новой Зеландии), были сделаны короткие остановки в Порт-Харди (на Остров д'Юрвиль ) и Королева Шарлотта Саунд и Претендент прошел через Пролив Кука чтобы добраться до Веллингтона.[нужна цитата ]

Маршрут из Веллингтона в Тонгу пролегал вдоль восточного побережья Северного острова Новой Зеландии, а затем на север и восток в открытый Тихий океан, проходя мимо Острова Кермадек на пути к Тонгатабу, главный остров архипелага Тонга (тогда известный как Дружественные острова). Воды вокруг островов Фиджи, недалеко к северо-западу от Тонги, были обследованы в конце июля - начале августа 1874 года. Затем корабль взял курс на запад, достигнув Рейн Айленд - на внешнем краю Большого Барьерного рифа - в конце августа, а затем прибывает в мыс Йорк, на оконечности Австралии. Полуостров Кейп-Йорк.[9]

В течение следующих трех месяцев, с сентября по ноябрь 1874 года, экспедиция посетила несколько островов и островных групп во время плавания от мыса Йорк в Китай и Гонконг (затем Британская колония ). Первая часть маршрута проходила на север и запад через Арафурское море, с Новая Гвинея на северо-восток и материковая часть Австралии на юго-запад. Первыми посещенными островами были Острова Ару, а затем рядом Острова Кай. Затем корабль пересек Банда Море касаясь Острова Банда, чтобы добраться до Амбоины (Остров Амбон ) в октябре 1874 г., а затем продолжая Остров Тернате. Все эти острова теперь являются частью Индонезия.[нужна цитата ]

От Тернате маршрут шел на северо-запад в сторону Филиппин, проходя к востоку от Целебеса (Сулавеси ) в Celebes Sea. Экспедиция заходила в Самбоанган (Замбоанга ) на Минданао, а затем Илоило на острове Панай, прежде чем отправиться в путешествие по внутренним частям архипелага по пути к заливу и гавани Манила на острове Лусон. Переход на северо-запад из Манилы в Гонконг произошел в ноябре 1874 года.[9]

После нескольких недель в Гонконге экспедиция отправилась в начале января 1875 года, чтобы проследить свой маршрут на юго-восток в сторону Новой Гвинеи. Первой остановкой на этом отрезке пути была Манила. Оттуда они продолжили путь до Самбоангана, но пошли другим маршрутом через внутренние территории Филиппин, на этот раз коснувшись острова Зебу. Из Самбоангана корабль отклонился от внутреннего маршрута, на этот раз пройдя южнее Минданао - в начале февраля 1875 года.[нужна цитата ]

Претендент затем направился на восток в открытое море, затем повернул на юго-восток и вышел на берег в заливе Гумбольдта (ныне Йос Сударсо Бэй ) на северном побережье Новой Гвинеи. К марту 1875 года экспедиция достигла Адмиралтейские острова к северо-востоку от Новой Гвинеи. Заключительным этапом плавания по эту сторону Тихого океана было долгое путешествие через открытый океан на север, проходя в основном к западу от побережья. Каролинские острова и Марианские острова, достигнув порта в Иокогама, Япония, апрель 1875 г.[9]

Претендент у Хуана Фернандеса

Претендент покинул Японию в середине июня 1875 года, направляясь на восток через Тихий океан к точке к северу от Сандвичевы острова (Гавайи), а затем повернул на юг и в конце июля в Гонолулу на гавайском острове Оаху. Спустя пару недель, в середине августа, корабль отправился на юго-восток, став на якорь в Хило Бэй от Большого острова Гавайев, прежде чем продолжить движение на юг и достичь Таити в середине сентября.[нужна цитата ]

Экспедиция покинула Таити в начале октября, развернувшись к западу и югу от реки. Острова Тубуай а затем направиться на юго-восток, прежде чем повернуть на восток к побережью Южной Америки. Маршрут коснулся Острова Хуана Фернандеса в середине ноября 1875 г. Претендент достигнув порта Вальпараисо через несколько дней в Чили. Следующий этап путешествия начался в следующем месяце, когда корабль вел на юго-запад, обратно в Тихий океан, мимо островов Хуана Фернандеса, затем повернул на юго-восток и обратно в Южную Америку, достигнув Порт-Отуэй в Залив Пенас 31 декабря 1875 г.[9]

Большую часть января 1876 года я провел, путешествуя по южной оконечности Южной Америки, изучая и касаясь многих заливов и островов Патагонского архипелага. Магелланов пролив, и Огненная Земля. Посещенные здесь места включают Хейл-Коув, Грей-Харбор, Порт Грэпплер, Том-Бэй, все в непосредственной близости от Веллингтон Айленд; Пуэрта Буэно, рядом Остров Ганновер; Залив перешейка, недалеко от Архипелаг королевы Аделаиды; и Порт Чуррука, недалеко Остров Санта-Инес.[нужна цитата ]

Конечные остановки перед выходом в Атлантику были Порт Голод, Sandy Point, и остров Элизабет. Претендент достиг Фолклендские острова ближе к концу января, позвонив в Порт-Стэнли а затем продолжая движение на север, достигнув Монтевидео в Уругвае в середине февраля 1876 года. Корабль покинул Монтевидео в конце февраля, направляясь сначала на восток, а затем на север, прибыв в Остров Вознесения в конце марта 1876 г.[нужна цитата ]

Период с начала до середины апреля был проведен в плавании с острова Вознесения на острова Зеленого Мыса. Отсюда маршрут, выбранный в конце апреля - начале мая 1876 года, представлял собой петлю на запад, на север, в среднюю часть Атлантического океана, в конечном итоге повернув на восток в сторону Европы, чтобы коснуться суши в Виго в Испании ближе к концу мая. На заключительном этапе путешествия корабль и его команда прошли на северо-восток от Виго, огибая Бискайский залив чтобы выйти на берег в Англии.[9] Претендент вернулся в Spithead, Хэмпшир 24 мая 1876 года, проведя в море 713 дней из 1250 человек.[1]

Научные цели

В Королевское общество заявил, что научными целями путешествия были:[10]

  1. Исследовать физические условия морских глубин в больших океанических бассейнах - вплоть до района Большого Южного ледяного барьера - в отношении глубины, температуры, циркуляции и т. Д. удельный вес и проникновение света.
  2. Чтобы определить химический состав морской воды на различных глубинах от поверхности до дна, органического вещества в растворе и частиц во взвешенном состоянии.
  3. Выявить физико-химический характер глубоководных отложений и источники этих отложений.
  4. Исследовать распределение органической жизни на разных глубинах и на дне моря.
Осмотр пойманного образца

На каждой из 360 станций команда измерила глубину дна, температуру на разных глубинах, наблюдала за погодой и состоянием поверхности океана, а также собрала пробы морского дна, воды и биоты. Претендента Для проведения наблюдений экипаж использовал методы, разработанные в предыдущих небольших экспедициях. Чтобы измерить глубину, они опускали леску с прикрепленным к ней грузом до тех пор, пока она не достигала морского дна. Линия была отмечена с интервалом в 25 саженей (150 футов; 46 м) флажками, обозначающими глубину. Из-за этого измерения глубины от Претендент были, в лучшем случае, с точностью до ближайшей границы 25 фатомов (150 футов; 46 м). К грузилу часто прикрепляли небольшой контейнер, который позволял собирать образцы донных отложений.[нужна цитата ]

Экипаж использовал различные земснаряды и тралы для сбора биологических образцов. Земснаряды состояли из металлических сетей, прикрепленных к деревянной доске и волоченных по морскому дну. Головки швабры, прикрепленные к деревянной доске, будут метаться по морскому дну и выпускать со дна океана организмы, которые затем попадают в сети. Тралы представляли собой большие металлические сети, буксируемые за судном для сбора организмов на разной глубине воды.[11] После подъема земснаряда или трала, Претендент бригада сортирует, промывает и хранит образцы для исследования по возвращении. Образцы часто консервируются либо в рассоле, либо в спирте.[нужна цитата ]

Первичный термометр, используемый в Претендент экспедиция была Термометр Миллера – Казеллы, который содержал два маркера внутри изогнутой ртутной трубки для записи максимальной и минимальной температуры, через которую проходил прибор. Некоторые из этих термометров могут быть опущены на разную глубину для записи. Однако эта конструкция предполагала, что вода ближе к поверхности океана всегда теплее, чем вода внизу. Во время плавания, Претендент'экипаж проверил реверсивный термометр, который мог измерять температуру на заданной глубине. Впоследствии этот тип термометра широко использовался до второй половины 20 века.[10]

Сэр Томсон считал, как и многие сторонники недавнего теория эволюции, что глубокое море станет домом для "живые окаменелости " длинный вымерший на мелководье, примеры "недостающие звенья ". Они считали, что условия постоянной холодной температуры, темноты и отсутствия токов, волн или сейсмический События обеспечивали такую ​​стабильную среду, что эволюция замедлялась или полностью прекращалась. Луи Агассис считал, что в глубинах «следует ожидать найти представителей более раннего геологический периоды ". Томас Хаксли заявил, что ожидал увидеть "зоологический древности, которые в спокойных и малоизменившихся глубинах океана избежали причин разрушения, действовавших на мелководье, и представляют собой преобладающее население прошлой эпохи ». Однако ничего подобного не произошло, хотя некоторые организмы, которые ранее считались поскольку вымершие были найдены и занесены в каталог среди множества новых открытий, урожай был типичным для того, что можно было найти при исследовании любой эквивалентной протяженности новой территории. Более того, в процессе сохранения образцов в алкоголь, химик Джон Янг Бьюкенен и сэр Томсон поняли, что он случайно развенчанный Предыдущий отчет Хаксли о Bathybius haeckelii, бесклеточный протоплазма покрывающее дно моря, которое считалось связующим звеном между неживой материей и живыми клетками. Чистый эффект был неудачей для сторонников эволюции.[3]

Challenger Deep

23 марта 1875 года на пробной станции № 225, расположенной на юго-западе Тихого океана между Гуамом и Палау, команда зафиксировала глубину 4475 саженей (26 850 футов; 8 184 м), что было подтверждено дополнительным зондированием.[12] Как показали более поздние экспедиции с использованием современного оборудования, этот район представляет собой южную оконечность Марианская впадина и является одним из самых глубоких известных мест на дне океана.[нужна цитата ]

С тех пор рядом с местом проведения эксперимента были обнаружены современные замеры глубиной до 6012 саженей (36 070 футов; 10 994 м). Претендент'с оригинальным звучанием.[13] Претендент'Открытие этой глубины стало ключевым открытием экспедиции в расширении океанографических знаний о глубине и протяженности океана, и теперь судно носит название: Challenger Deep.[14]

Наследие

Выводы из Претендент Экспедиция продолжала публиковаться до 1895 года, через девятнадцать лет после завершения своего путешествия. Отчет состоял из 50 томов и объемом более 29 500 страниц.[3] Образцы привезены Претендент были разосланы для изучения ведущим мировым экспертам, что значительно увеличило затраты и время, необходимые для окончательной доработки отчета.[15] Отчет и образцы в настоящее время хранятся в Британский музей естественной истории и отчет был размещен в Интернете. Некоторые образцы, многие из которых были обнаружены первыми в своем роде, до сих пор исследуются учеными.[16]

Большое количество ученых работали над категоризацией материалов, привезенных из экспедиции, включая палеонтолога. Габриэль Уортон Ли. Джордж Альберт Буленджер, герпетолог из Музея естественной истории, назвал вид ящериц, Saproscincus challengeri, после Претендент.[17]

Перед Претендент плавания океанография была в основном умозрительной.[3] Как первый настоящий океанографический круиз, Претендент Экспедиция заложила основу целой учебной и исследовательской дисциплины.[5] "Претендент"применялся к таким разнообразным явлениям, как Challenger Society for Marine Science, океанографическое и морское геологоразведочное судно Гломар Челленджер, а Космический шатл Претендент.[18]

Рекомендации

  1. ^ а б c Райс, А.Л. (1999). "Экспедиция Челленджера". Понимание Мирового океана: морские науки после HMS Challenger. Рутледж. С. 27–48. ISBN  9781857287059.
  2. ^ а б c d е Путешествие H.M.S. Челленджер 1873–1876 гг. Повествование Vol. I. Часть первая. Глава I В архиве 14 октября 2013 г. Wayback Machine - на страницах 19 и 20 приводится список гражданского персонала, морских офицеров и экипажа, а также изменения, произошедшие во время плавания.
  3. ^ а б c d Эйсели, Лорен (1946). "Великие глубины". Необъятное путешествие (Изд. 1959 г.). США: Винтажные книги. п.38-41. ISBN  0394701577.
  4. ^ Скотт, Кейт (1993). Австралийская географическая книга Антарктиды. Терри-Хиллз, Новый Южный Уэльс: Австралийская география. п. 115. ISBN  978-1862760103.
  5. ^ а б c d е Епископ, Тина. "Тогда и сейчас: экспедиция HMS Challenger и экспедиция" Горы в море ". oceanexplorer.noaa.gov. NOAA. В архиве из оригинала 25 апреля 2015 г.. Получено 31 января 2018.
  6. ^ «Научное оборудование на HMS Challenger». Проект HMS Challenger. 2 июня 2015. В архиве с оригинала 31 января 2018 г.. Получено 31 января 2018.
  7. ^ "Бермуды и экспедиция" Челленджер ". 29 марта 2013 г. В архиве из оригинала на 24 февраля 2020 г.. Получено 24 февраля 2020.
  8. ^ Океанография: введение в морскую среду (Питер К. Вейл, 1970), стр.49.
  9. ^ а б c d е ж грамм час Описание маршрута экспедиции, приведенное здесь, основано на 40 официальных морских картах, составленных экспедицией, доступных по адресу: Экспедиция претендента (1872–1876) В архиве 14 декабря 2012 в Archive.today (Музей естественной истории Канзасского университета), дата обращения 02.02.2012. Это также включает карту маршрута экспедиции.
  10. ^ а б "HMS Challenger: Наука". Березовый аквариум. Архивировано из оригинал 26 января 2013 г.. Получено 3 декабря 2013.
  11. ^ «HMS Challenger - Наука: дноуглубительные работы и траление». Аквариум. Калифорнийский университет в Сан-Диего. Архивировано из оригинал 19 февраля 2015 г.. Получено 13 октября 2014.
  12. ^ «Отчет о научных результатах плавания Х.М.С. Челленджера в 1872–76 (стр. 877)». 19centuryscience.org. В архиве с оригинала 31 мая 2012 г.. Получено 26 марта 2012.
  13. ^ Амос, Джонатан (7 декабря 2011 г.). «Повторно измерены самые глубокие глубины океанов». Новости BBC. В архиве из оригинала 14 октября 2012 г.. Получено 7 декабря 2011.
  14. ^ «Географический справочник названий подводных объектов IHO-IOC GEBCO». GEBCO. Август 2011 г. В архиве из оригинала 14 марта 2012 г.. Получено 20 марта 2012.
  15. ^ Адлер, Антоний (2019). Лаборатория Нептуна: фантазия, страх и наука на море. Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. п. 35. ISBN  9780674972018.
  16. ^ «HMS Challenger: выводы». Музей естественной истории, Лондон. В архиве из оригинала 13 июня 2013 г.. Получено 3 декабря 2013.
  17. ^ Беоленс, Бо; Уоткинс, Майкл; Грейсон, Майкл (2011). Словарь эпонимов рептилий. Балтимор: Издательство Университета Джона Хопкинса. ISBN  9781421401355. («Челленджер», стр. 51).
  18. ^ «Челленджер (STA-099, OV-99): Предыстория». Космический центр Джона Ф. Кеннеди. Архивировано из оригинал 3 февраля 2009 г.. Получено 21 декабря 2008.

дальнейшее чтение

Общий

Первичные отчеты, счета и письма

Вторичная литература

Коллекции и архивы

внешняя ссылка