直入主題,了解世界最深處——馬里亞納海溝。現(xiàn)在普遍認(rèn)可的海溝最深處是10924米,在關(guān)島以南200公里處的海域。整個(gè)深度的距離相當(dāng)于我們?cè)诟咚偕弦?00公里時(shí)速直線開(kāi)車(chē),都要開(kāi)6分多鐘,或者這也是很多人上班的距離,足以想象有多遠(yuǎn)了。
對(duì)于人類(lèi)而言,1萬(wàn)米的深度絕對(duì)是死亡深度了,從目前世界吉尼斯紀(jì)錄上看,人類(lèi)帶著潛水裝備潛水的最深紀(jì)錄只有332米,是2014年埃及男子阿梅德·加布爾創(chuàng)造的。根據(jù)水壓和深度的計(jì)算公式p=ρgh得出,在密度和重量一致時(shí),水深和壓強(qiáng)成正比,每降低10米,就增加1個(gè)大氣壓的壓力,也就是說(shuō)10924米深處的壓力高達(dá)1100bar,即相當(dāng)于1100個(gè)大氣壓。按吉尼斯紀(jì)錄的332米,即人徒手能到達(dá)3.3bar的地方,因?yàn)閴毫?、溫度等因素的影響,就不能繼續(xù)往下潛了。
那么,人類(lèi)到達(dá)過(guò)1萬(wàn)多米深處嗎?那里的溫度如何?水是液態(tài)還是結(jié)冰狀態(tài)?且聽(tīng)我慢慢道來(lái)。
1、水深的來(lái)由
馬里亞納海溝是太平洋板塊與菲律賓板塊碰撞,被菲律賓板塊往下擠壓而形成的一個(gè)俯沖體系,長(zhǎng)度達(dá)2800公里,分布線在日本和馬里亞納群島附近。從地形圖看,日本東面背靠世界最深海,這可能也讓他們感到有點(diǎn)寢食難安。所以歷史上,日本多次花費(fèi)巨資對(duì)馬里亞納海溝海域進(jìn)行探測(cè),尋找生命跡象及進(jìn)行科學(xué)考察活動(dòng),嘗試摸清家旁邊的隱藏危險(xiǎn)源。并于1984測(cè)得最深處為11040.41米(也記錄為10920±10米)。但是在國(guó)外,一般都采用10924米作為科學(xué)考察依據(jù),所以開(kāi)頭我們說(shuō)最深處為10924米。出現(xiàn)誤差的原因,是因?yàn)楹系拙€并不是平的,而是存在凹凸不平狀態(tài),所以沒(méi)有確切的數(shù)值,只是一個(gè)范圍。
有的人會(huì)說(shuō),最深處不是蘇聯(lián)1957年探測(cè)的11034米嗎?當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)考察船是在海面上發(fā)送電磁波,根據(jù)回波測(cè)得的11034米,誤差比較大,且后來(lái)該數(shù)據(jù)從來(lái)沒(méi)有再測(cè)得過(guò),所以科學(xué)界現(xiàn)今不認(rèn)可該深度。
2、溫度的來(lái)由
馬里亞納海溝深近1100米,水壓高達(dá)1100bar,用普通的溫度測(cè)量?jī)x器肯定不能承受,所以對(duì)于水下的溫度紀(jì)錄并不是很多。按照理論,水的深度越深,溫度越低,可能很多人都會(huì)想著這么深的水,底部肯定是0°C以下了,但是實(shí)際上并不是這樣的。在1000米以上的水深區(qū)域,隨著水深的增加,溫度急速降低;但是過(guò)了1000~1500米左右的時(shí)候,溫度隨水深的變化并不是很明顯,直到一萬(wàn)米多的時(shí)候,水溫仍然沒(méi)有到達(dá)0°C。
1960年,美國(guó)“里雅斯特”號(hào)潛水器的科學(xué)家們下潛至馬里亞納海溝的深處,采用特制的工具測(cè)得了底部最低水溫通常都在2°左右,這是目前為止對(duì)于海底最低溫度的紀(jì)錄。
在一萬(wàn)米多的深處,在不同的地方,海水有兩種不同的存在形式。
1、在一般的區(qū)域,海水水溫2°C,壓強(qiáng)1100bar,海水仍然以液態(tài)的形式存在
根據(jù)科學(xué)考察結(jié)果,從古至今都未發(fā)現(xiàn)海底水有結(jié)冰狀態(tài),這似乎與我們所認(rèn)知的科學(xué)理論“水的冰點(diǎn)隨氣壓的升高而升高”不符,但是從水的三相圖可以一目了然其中的原因。在10000個(gè)大氣壓以下,水的冰點(diǎn)和氣壓的關(guān)系并不是那么明顯,只有超越10000個(gè)大氣壓以后,水的冰點(diǎn)才和氣壓幾乎呈現(xiàn)正比直線關(guān)系。
1萬(wàn)多米的海水深處水不結(jié)冰還有一個(gè)因素,就是海水中的鹽分比較高,一般含鹽量為35‰,即1000g水中就含有35g鹽。北方人都知道,冬天大街上結(jié)冰,往往都會(huì)往上面撒鹽,就是為了使冰融化。所以從這個(gè)簡(jiǎn)單的日?,F(xiàn)象中我們就可以知道鹽水的冰點(diǎn)比淡水低,這也是海水深處的水沒(méi)那么容易結(jié)冰的原因。
2、在海底火山口附近,海水以超臨界點(diǎn)的形式存在
在海底附近比較靠近地幔,地底的火山口常有高溫物質(zhì)噴出,這很容易將附近的海水溫度燒至300度以上。從水的三相圖我們可以看到,當(dāng)水溫超過(guò)300度,壓力超過(guò)1000個(gè)大氣壓力時(shí),水并不是以氣態(tài)的形式存在,更不是以液態(tài)的形式存在,而是達(dá)到一個(gè)超臨界點(diǎn),水和氣體在壓力的作用下互相交融,形成一個(gè)壯觀的自然景象。
深海是一個(gè)漆黑冰冷的世界,對(duì)人類(lèi)以及幾乎所有物種而言是恐怖的。目前科學(xué)探測(cè)到存在生物的最深處是8145米,一種叫獅子魚(yú)的生物。這種生物和我們認(rèn)知的魚(yú)類(lèi)都不一樣,體態(tài)白色,全身柔軟,體內(nèi)壓力與深海壓力相當(dāng),才不至于被水壓壓扁。
再往海底更深處,就沒(méi)有嚴(yán)格意義上的生物了,只是科學(xué)家在火山口的附近發(fā)現(xiàn)了微生物的存在。具體是何種微生物,目前科學(xué)家尚未有結(jié)論。
結(jié)論:馬里亞納海溝最深處的水大部分還是液態(tài)水,溫度2°C;火山口附近還存在超臨界水,溫度高達(dá)300°C以上。
題外話(huà):受科學(xué)技術(shù)水平的限制,人類(lèi)對(duì)深海的認(rèn)識(shí)還是太少。而繼人類(lèi)在深海魚(yú)類(lèi)體內(nèi)發(fā)現(xiàn)塑料制品存在后,最近又在馬里亞納海溝最深處卻發(fā)現(xiàn)了塑料垃圾的存在,說(shuō)明我們的海洋污染越來(lái)越嚴(yán)重。人類(lèi)發(fā)展的同時(shí),必須保護(hù)好地球家園,堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展!
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