未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
马里亚纳海沟1.1万米深度处的水压会有多么恐怖?

编辑:角落

近日,载有3名潜航员的我国全海深载人潜水器“奋斗者”号在西太平洋马里亚纳海沟成功坐底,深度10909米,刷新了我国载人潜水的最大深度。

“奋斗者”号下潜至万米深处,水压超过110兆帕,这相当于2000头非洲象踩在一个人的背上,它首先面临的是超强高压。在整个潜水器中,球形驾驶舱是整个结构中承受压力最大的,舱体材料则是使用的超高强度钛合金,而且此次“奋斗号”相比之前的“蛟龙号”,舱体材料是中国自主研发的全新高强高韧耐海水腐蚀钛合金。

马里亚纳海沟的一万多深的水压有多大?

根据压强计算公式P=ρgh=1000kg/m3×9.8N/kg×11000m=107800000pa,大约等于1.1亿帕的压力,而我们所生活的环境中大气的压强大约为101Kpa,也就是万米水深压强的千分之一,可能大多数人对压强的概念并不是很清晰,在这里可以做一个简单的对比就知道这个压强有多恐怖。

历史上,有一个马德堡半球试验,当时在马德堡市长将两个直径为37厘米的两个半球贴合,并将中间的大气抽走,最后让16匹马用力拉才勉强拉开。而这将两个球紧紧压住的压力就是大气压产生的,从当初这个经典的试验中我们就能看出大气压威力。

那为什么我们感受不到大气压在压迫我们的身体呢?其实,在正常的大气环境中,大气压之间始终是处于平衡状态。而需要通过呼吸循环的人类和动物们都是一致的,那就是通过空气的交流,使得身体与外界是相通的,内外的压强保持着一个平衡的状态,因此我们就感受不到气压压迫我们的身体。

但是潜水就不一样了,当人类每下潜十米的水深,就会增加一个大气压的压力,而我们体内的初始压强为一个大气压的大小,当我们下潜入水时,外界压强就会增大,内外压强不一致,于是我们的身体就会直接感受到压力,这部分压力一部分通过我们身体的力量来抵抗,另一部分由于身体被压缩导致身体内部气压上升来抵抗。目前人类在没有任何装备的情况下,最大的下潜深度为100米左右,(当然也有法国潜水员无装备极限纪录的113米之说),这个深度产生的压力已经是人类能够承受的极限。

在马里亚纳海沟的一万米以下水底,大概每平方厘米就会产生一吨的压力,一个成年人的身体平均表面积为1.6平方米,也就是说在那个深度,我们的身体需要承受住16000吨重的压力,而目前成年的非洲象的最大重量为6吨左右,如果有2500头上的非洲象同时站在你的背上是什么样的感觉?

那有人说了,为什么人下潜到100米以下已经是极限了,那海底数几千米深的水中生活的鱼类们怎么没有被压成鱼饼?其实这还是忽视了生存环境的问题。人类是在正常陆地大气压中生活的,呼吸循环的体内外气压只能是正常大气压水平;而淡水深处甚至深海中的鱼类天生就生活在水中高水压的环境中,拿海洋中最擅长深潜的鲸类——抹香鲸为例,它有一个非常强大的肺,在向深海游动时,肺部吸入大量海水的同时,收缩肺部,增大体内压强来抵抗外部不断增大的压强,从而达到深海潜行的目的。加之生物的长期进化和适应过程,抹香鲸可以下潜到2000米深的深海区域。

在深海8000多米的海底,人类通过载人深潜器发现过大量的生物生活在永不阳光的海底,甚至还有鱼类。而在这片阳光和人类无法触及的区域里,水强已经强大到极其变态的水平,在这个海底区域,几乎已经看不到完整的石块,因为这些固体石块在沉入海底时基本就已经被强大的水压压得粉碎。但是,这么多生物还是在勉强的生存着,它们的身体内甚至都已经没有骨骼或者只是拥有极薄的骨骼,身体基本都是软体组织构成,能够让水更易透过,从而使体内外保持相同的压强。这些动物由于进化出特殊的身体结构,通过增加身体水分的流通性使深海的外压能够转变为内压,形成一个压力平衡从而安全地生活在深海处。

1960年1月20日,人类第一次创造了潜到马里亚纳海沟10916米深度的记录。

2012年3月26日,著名导演卡梅隆独自驾驶着一艘独特的深海潜艇,最后抵达马里亚纳海沟10898米的底部。这是人类第二次探底马里亚纳海沟,卡梅隆成为有史以来抵达万米深海的第三人。

2020年11月10日8时12分,“地球第四极”——西太平洋马里亚纳海沟,载人深潜“奋斗者”号成功坐底“挑战者深渊”,深度10909米,创下中国载人深潜新的深度纪录。就在此10多天前,“奋斗者”号在同一海域下潜一举突破1万米(10058)米大关。这连续取得的成就标志着中国万米级载人潜水器“奋斗者”号海试取得成功,意味着中国人驾驶自己的潜水器可以自由到达大洋任何深度并开展科学考察,取得了中国深海装备和深海技术的重大突破,实现了梦寐以求的中国科学家大洋科考“全海深”进入。

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP阅读全文并永久保存 更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
将100斤的铁球扔进马里亚纳海沟,它会被压强压扁吗?
如果把重达100斤的铁球投入马里亚纳海沟会发生什么?
“奋斗”万米后,大洋底部还有什么是我们没见过的?
名列“潜”茅!“奋斗者”号如何承受万米深潜重压?
马里亚纳海沟有1万米深,那1万米深处的水还是液态的吗?温度是多少?
“奋斗者”号再探万米深海,制造一个深潜器到底有多难?
更多类似文章 >>
生活服务
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!