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人类是如何发现马里亚纳海沟的?一个假设带来的科学大发现

挑战者深渊

挑战者深渊位于太平洋马里亚纳海沟约11000米的地方,它同时是地球海洋最深处与地表最深处。这里的水压是海平面的1100倍,水温则长期保持冰点,几乎没有生命体能够承受。所以这儿也被称作“生命禁区”。

人类初次触碰深海

1843年,一位名叫爱德华·福布斯的博物学家,提出一个理论:“物种和生命的数量,会随着我们所处海拔的下降而减少,并且在1800英尺以下的深度,未被发现的生物数量会是零”。此后该理论在英国科学界变得十分流行,大家都坚信深海中没有生物。

英国博物学家:爱德华·福布斯

但1868年至1869年的几次考察探险的调查结果,均暗示了这一理论是错误的。因为闪电号考察船与豪猪号考察船,在低于福布斯理论的极限深度的海域,发现了蛤蜊、扇贝和珊瑚等生物。鉴于这些发现,英国皇家自然知识促进学会批准了一项更为彻底的考察活动:为期三年的环球航行,以寻找海洋中最深的区域,探明海洋中物理与化学特征和测量出海洋最深处的深度。

1872年12月21日,在首席科学家查尔斯·汤姆森的带领下,挑战者号考察船从英国的朴次茅斯港正式启程,开启了长达1606天的探索之旅。

威廉·费雷德里克·米切尔绘制的挑战者号

每隔几天,挑战者号上的科学家们便会扔下一条绑着铁块的麻绳,麻绳每入水25公尺便做一标记,以此确定所处海域的深度。同时挑战者号还拖着一张3米宽的大网,用来捕捉海洋生物和海洋沉积物。当他们捕捉到不寻常的海洋生物时,便会将其送到考察船上的实验室解剖或者制成标本。

挑战者号上的实验室

他们在全世界做着重复的工作,从英格兰至北大西洋和加勒比海,向南又抵达巴西,再向东航行至非洲南端,甚至冒险进入了南极圈中,最后历经千辛万苦抵达了太平洋。

1875年春天,在经过两年多的航行后,挑战者号终于得到了最伟大的发现之一:马里亚纳海沟。它位于关岛和北马里亚纳群岛的东部,为太平洋板块和菲律宾海洋板块的俯冲带。

当挑战者号船员进行同样的测量工作时,却发现惊奇的一幕。测量所用的麻绳已经耗尽,却仍没有触碰到海底。将测量所用温度计放下,但温度计承受不住压力直接裂开。1875年3月23日,科学家们在力所能及的条件下不断尝试,最终探得马里亚纳海沟深度为8184米。

挑战者号船员进行测量工作

1876年5月24日挑战者号考察船回到英国汉普郡的斯彼特海德海峡,首席科学家查尔斯·汤姆森正式发表考察报告《挑战者之旅》后,确定马里亚纳海沟为地球最深处。

不得不说,这是令人难以置信的幸运,人类历史上第一次致力于海洋科学的重大考察,便偶然地发现了地球最深的极点。以致于在首席科学家查尔斯·汤姆森逝世后,英国海洋学家约翰·默里对这次考察评价为:“自十五、十六世纪的著名发现后,对我们星球的了解上最伟大的进步

人类首次发现挑战者深渊

1951年,此时距离挑战者号发现马里亚纳海沟已过去75年。英国测量船挑战者二号正式出发,以进行一项为期三年的环球航行项目,目的便是调查清楚1877年挑战者号报告中的地球最深处。

英国测量船挑战者二号

1951年5月至7月,挑战者二号航行至日本和新西兰之间的南向航线上。挑战者二号上的船员在这里开始测量马里亚纳海沟的深度,他们将大满贯炸弹投进海中,利用回声探测仪接收炸弹带来的声波进行测量。测量的结果是马里亚纳海沟最大深度为10365米,可这个数值已经超过回波探测仪可探测的极限。最后船员们临时找来一截钢丝和140磅的废铁,用着和75年前挑战者号相同的方法进行反复测量,将深度数值确定为10788米。

大满贯炸弹,又称地震炸弹

随后挑战者二号为了测量精确前往新西兰,在当地获得了新西兰皇家船坞的技术协助。将测量船所搭载的回波探测仪进行技术升级。

1951年10月挑战者二号重返马里亚纳海沟,此次他们依马里亚纳海沟的走向划定轴线,再搭配回波探测仪进行探测,最后发现一个深度超过10790米的海底洼地。针对该洼地不断记录回波,最后探测深度为10863米。

挑战者深渊的红外成像图

1952年挑战者号结束此次环球航行并公布此次测量结果,为纪念参与考察研究的两艘英国考察船,遂将马里亚纳海沟最深处命名为:挑战者深渊

人类的探索从未止步

挑战者深渊被发现后,各国对它的探索便从未停止。1957年前苏联维塔兹号探测船前往马里亚纳海沟测量,回报挑战者深渊深度为11034米,但此后该数据未再被测得,故被认为不准确。

苏联测量船维塔兹号

1960年1月23日下午1点06分,美国海军中尉唐纳德·沃尔什与雅克·皮卡德驾驶深海潜水艇里雅斯特号前往挑战者深渊。这艘潜水艇是由铁制压舱和汽油浮槽组成,空间十分狭小仅能容纳两人。正是这样粗糙的装备,却载着二人史无前例的潜航抵达了挑战者深渊。

里雅斯特号,目前陈列于华盛顿的海军博物馆

抵达底部后,潜艇上的深度系统显示深度为11521米。沃尔什和皮卡德惊讶的发现,在如此深的海洋底部仍然有鲽鱼,比目鱼和虾等生物。皮卡德后来描述:“海沟底部看起来光亮清澈,是片坚硬的硅藻泥荒地”。这是人类第一次近距离的观察挑战者深渊的环境。

此后,人们不断探索这个地球最深处,希望获取它的奥妙。2012年3月26日著名导演詹姆斯·卡梅隆驾驶潜水艇深海挑战者号,下潜至10898米的挑战者深渊底部,成为了抵达海沟底部的第三人。2019年4月维克托·维斯科沃驾驶潜水艇深海限制因子号,下潜至10928米的挑战者深渊底部,相比卡梅隆的记录多了16米。

深海限制因子号

当时间来到2020年11月10日,挑战者深渊终于迎来中国人的到访。中国潜水艇奋斗者号,带着三名潜航员成功突破一万米,并成功坐底,坐底深度为10909米。这是中国载人深潜的新纪录,也是人类向深海探索的新纪录。

奋斗者号

虽然人类已经把目光投射在更遥远的太空,但也不得不承认对我们身处的地球依旧不够了解。我们需要不断的探索和不断的发现,才能更好地寻找到地球的奥妙。

凡是过往,皆是序章。

”按照我的定义,探险就是付诸行动的好奇。人们可以看到什么东西,并产生好奇心。但是,假如你是一个探险家,你就想弄清楚为什么会有这样的东西,以及这样的东西是如何运转的。或许,你还会提出一种试验,检验你的假说。对我来说,探险就是刨根问底,弄清楚到底是怎么回事“

——唐纳德·沃尔什

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来自:铁血老枪  > 经济科技
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