马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所海洋地球物理学家林间（Jian Lin）坦承：马里亚纳海沟“有点不可思议”。该海沟位于西太平洋海底，呈镰刀状，长2550公里，深度近11千米，是海洋中最深的地方。令人称奇的是马里亚纳海沟的独特地形。海沟位于一个俯冲带，许多地方的俯冲板块的倾斜是缓慢下降的，但在马里亚纳海沟处，太平洋板块俯冲几近呈垂直状态。
科学家们一直想搞清楚为什么会出现这种急剧下降，为什么在马里亚纳海沟没有记录到像其它俯冲带产生长距离海啸的大地震。当前，一个中美合作团队已经在马里亚纳海沟边坡安装了地震仪阵列。项目共同负责人林间表示，这项用时5年、耗资1200万美元的马里亚纳海沟计划主要目的是，通过监听地震波，将海沟内部和周围的扭曲岩层精细地描绘出来，以寻找它们形成的线索。达拉斯德克萨斯大学的地质学家Robert Stern表示， “这是令人兴奋的，该研究将提供洞察地球最深处独特特征的有价值信息。”
该计划着眼于海沟的最深处，一个被称之为“挑战者深渊”的槽形山谷。在波涛汹涌的海面，科学家们搭乘中国科考船实验3号于上个月在深达8137米的海沟深处安置了33个宽带地震仪。这比其它任何地震仪都要大，承压可达1000个大气压，可以感知来自地震和母船上用于探测支撑海沟岩石的空气炮实验装置的震动。
研究人员计划对比2012年从相对较浅的中央马里亚纳海沟获得的数据，那里的倾角变化相对平缓。该科考的首席科学家、中国科学院南海海洋研究所的海洋地球物理学家孙金龙表示，他们将测试研究关于为什么“挑战者深渊”如此奇特的各种假设。在模拟研究中，该团队发现只有引入向下拉拽太平洋板块的巨大而神秘的力，才能重现“挑战者深渊”的地形和裂隙模式。
在火奴鲁鲁的夏威夷大学地质学家Patricia Fryer表示，对于马里亚纳海沟地形形成原因的另一个可能的解释是太平洋板块的撕裂，这能使板更灵活，并能呈现更陡峭的倾斜。通过遥远的地震监测站监测海沟内的地震活动，显示有板块撕裂发生的迹象。Patricia Fryer还说，新布设的深海地震仪在描绘海沟轻微震颤区域分布方面具有前所未有的能力，并能帮助提供明确的答案。
领导了2012年度探险的美国华盛顿大学的Douglas Wiens，也希望能够找到除了归因于“运气”之外的其它能够解释马里亚纳海沟没有大地震的原因。地震数据将揭示这些板块究竟是“紧密耦合”（Tightly Coupled），聚集压力引发更大的地震？还是相互间的轻易滑动？
一个俯冲带弱耦合的迹象是蛇纹岩（Serpentinite）的存在—一种由下沉板块携带的海水与地幔岩石发生反应而形成的矿物。Douglas Wiens说，2012年探险发现的蛇纹岩位于中央马里亚纳海沟深达21千米的下方。蛇纹岩易滑而不粘，这可能意味着有助于维持海沟的平静。然而，其他科学家还是存有疑虑。林间说，“海沟完全可能发生更大的地震，只是我们的记录太短，还没有探测到。”
附图：中美合作团队在马里亚纳海沟开展地球动力学研究（(Graphic) A. Cuadra/Science; (Data) South China Sea Institute of Oceanology）
