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最深的海底压强超过1000个大气压,这里的泥土会不会被压得很紧?

地球表面有大约71%都被海洋覆盖,而对于这片广阔的区域,我们人类却知之甚少,就目前的情况来看,人类在海洋的活动范围大概只占整个海洋水体的5%左右。为什么会这样呢?这是因为海洋的水深每增加10米,海水中的压强就会增加大约一个大气压,而地球海洋的平均深度却有3795米左右,因此可以说,正是深海中强大的压强限制了人类探索海洋的能力。

地球的海洋深浅不一,已知海洋的最深处位于太平洋马里亚纳群岛附近的马里亚纳海沟(Mariana Trench),尽管人类现在还无法精确地测量到马里亚纳海沟的深度,但可以肯定的是,马里亚纳海沟的深度超过了1万米,也就是说,根据上述的水深和压强的关系,我们可以得出,已知地球最深的海底压强超过1000个大气压。

这种压强是什么概念呢?这相当于一平方厘米将会承受超过1吨的重量,于是问题就来了,既然马里亚纳海沟的压强这么大,那么在这里的泥土会被压成什么样子?

在沉重的压路机压过之后,原本松松垮垮的地面物质就会被压路机压得很紧,从而变得比较平整而结实,这是我们常见到的场景。而一般的压路机也就是十几吨,其碾轮与地面的接触面积通常也超过了1平方米,稍微分析一下,我们就会发现,其实压路机所产生的压强是根本无法与地球最深的海底相比的,那么按这个道理来说,马里亚纳海沟这里的泥土会不会被压得很紧呢?

其实不然,压路机之所以能够把地面物质压得很紧,其实并不是它把地面物质的微观结构压缩了,而是因为压路机产生的压强压缩了地面物质之间的空隙,这些空隙里本来充满了空气,当压路机碾过时,这些空气要么从碾压面的旁边逃逸了,要么就被压缩了(空气很容易被压缩)。

海底的泥土是由各种物理、化学以及生物的综合作用所产生的沉积物(比如说海洋生物的残骸及其分解物、各种矿物沉淀、火山物质甚至是来自于宇宙的尘埃)。虽然海底的泥土成分很复杂,但它们都有一个共同点,那就是它们的结构都是松散的,其内部的各种物质之间也存在着很多空隙,但这里的泥土之内的空隙是不会被压缩的。

这是因为在海洋里,存在于海底泥土内部空隙的物质并不是空气,而是渗透在其中的海水,由于在海洋里传递压力的介质其实是海水,并且其向各个方向传递的压力都是相等的,这就意味着在这些泥土的内外都存在着相等的压强,所以说海底泥土内部空隙并不会被压缩,即使最深的海底压强超过1000个大气压,这里的泥土也不会被压得很紧。

在有关海底世界的视频中,我们常常可以看到一些生活在海底的生物,这些生物为了某种目的(如捕食、伪装等等),会经常在海底的泥土里钻进钻出,并且显得毫不费力,这就说明了海底的泥土其实是很松散的。

也许有人会说了,那些视频中的海底只不过是很浅的水域,而马里亚纳海沟的深度超过了1万米,压强超过1000个大气压,在这么大的压强下,谁知道这里的泥土会被压成什么样子,或许这里的泥土真的会被压得很紧也说不一定。好吧,我们再来看一个证据。

2012年3月26日,著名导演詹姆斯.卡梅隆(James Cameron)为了实现自己的梦想,曾经独自乘坐“深海挑战者号”深海潜水器(顺便讲一下,该潜水器是为他量身定制的)成功地抵达了马里亚纳海沟的底部区域,据悉他下潜深度高达10898米,创造了深海潜水的单人世界纪录。

上图为摄像头拍摄到的“深海挑战者号”触底时的场景,我们可以清楚地看到,从“深海挑战者号”底部扬起了大量的松散海泥,这就有力地证明了在马里亚纳海沟底部的泥土也是松散物质,它们并没有被超过1000个大气压的压强压得很紧。


好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`

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