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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?

直入主题,了解世界最深处——马里亚纳海沟。现在普遍认可的海沟最深处是10924米,在关岛以南200公里处的海域。整个深度的距离相当于我们在高速上以100公里时速直线开车,都要开6分多钟,或者这也是很多人上班的距离,足以想象有多远了。

对于人类而言,1万米的深度绝对是死亡深度了,从目前世界吉尼斯纪录上看,人类带着潜水装备潜水的最深纪录只有332米,是2014年埃及男子阿梅德·加布尔创造的。根据水压和深度的计算公式p=ρgh得出,在密度和重量一致时,水深和压强成正比,每降低10米,就增加1个大气压的压力,也就是说10924米深处的压力高达1100bar,即相当于1100个大气压。按吉尼斯纪录的332米,即人徒手能到达3.3bar的地方,因为压力、温度等因素的影响,就不能继续往下潜了。

那么,人类到达过1万多米深处吗?那里的温度如何?水是液态还是结冰状态?且听我慢慢道来。

马里亚纳海沟水深和温度值得来由

1、水深的来由

马里亚纳海沟是太平洋板块与菲律宾板块碰撞,被菲律宾板块往下挤压而形成的一个俯冲体系,长度达2800公里,分布线在日本和马里亚纳群岛附近。从地形图看,日本东面背靠世界最深海,这可能也让他们感到有点寝食难安。所以历史上,日本多次花费巨资对马里亚纳海沟海域进行探测,寻找生命迹象及进行科学考察活动,尝试摸清家旁边的隐藏危险源。并于1984测得最深处为11040.41米(也记录为10920±10米)。但是在国外,一般都采用10924米作为科学考察依据,所以开头我们说最深处为10924米。出现误差的原因,是因为海沟底线并不是平的,而是存在凹凸不平状态,所以没有确切的数值,只是一个范围。

有的人会说,最深处不是苏联1957年探测的11034米吗?当时苏联考察船是在海面上发送电磁波,根据回波测得的11034米,误差比较大,且后来该数据从来没有再测得过,所以科学界现今不认可该深度。

2、温度的来由

马里亚纳海沟深近1100米,水压高达1100bar,用普通的温度测量仪器肯定不能承受,所以对于水下的温度纪录并不是很多。按照理论,水的深度越深,温度越低,可能很多人都会想着这么深的水,底部肯定是0°C以下了,但是实际上并不是这样的。在1000米以上的水深区域,随着水深的增加,温度急速降低;但是过了1000~1500米左右的时候,温度随水深的变化并不是很明显,直到一万米多的时候,水温仍然没有到达0°C。

1960年,美国“里雅斯特”号潜水器的科学家们下潜至马里亚纳海沟的深处,采用特制的工具测得了底部最低水温通常都在2°左右,这是目前为止对于海底最低温度的纪录。

1万米深处的水还是液态的吗?

在一万米多的深处,在不同的地方,海水有两种不同的存在形式。

1、在一般的区域,海水水温2°C,压强1100bar,海水仍然以液态的形式存在

根据科学考察结果,从古至今都未发现海底水有结冰状态,这似乎与我们所认知的科学理论“水的冰点随气压的升高而升高”不符,但是从水的三相图可以一目了然其中的原因。在10000个大气压以下,水的冰点和气压的关系并不是那么明显,只有超越10000个大气压以后,水的冰点才和气压几乎呈现正比直线关系。

1万多米的海水深处水不结冰还有一个因素,就是海水中的盐分比较高,一般含盐量为35‰,即1000g水中就含有35g盐。北方人都知道,冬天大街上结冰,往往都会往上面撒盐,就是为了使冰融化。所以从这个简单的日常现象中我们就可以知道盐水的冰点比淡水低,这也是海水深处的水没那么容易结冰的原因。

2、在海底火山口附近,海水以超临界点的形式存在

在海底附近比较靠近地幔,地底的火山口常有高温物质喷出,这很容易将附近的海水温度烧至300度以上。从水的三相图我们可以看到,当水温超过300度,压力超过1000个大气压力时,水并不是以气态的形式存在,更不是以液态的形式存在,而是达到一个超临界点,水和气体在压力的作用下互相交融,形成一个壮观的自然景象。

既然还是液态水,那会有生物生存吗?

深海是一个漆黑冰冷的世界,对人类以及几乎所有物种而言是恐怖的。目前科学探测到存在生物的最深处是8145米,一种叫狮子鱼的生物。这种生物和我们认知的鱼类都不一样,体态白色,全身柔软,体内压力与深海压力相当,才不至于被水压压扁。

再往海底更深处,就没有严格意义上的生物了,只是科学家在火山口的附近发现了微生物的存在。具体是何种微生物,目前科学家尚未有结论。

结论:马里亚纳海沟最深处的水大部分还是液态水,温度2°C;火山口附近还存在超临界水,温度高达300°C以上。

题外话:受科学技术水平的限制,人类对深海的认识还是太少。而继人类在深海鱼类体内发现塑料制品存在后,最近又在马里亚纳海沟最深处却发现了塑料垃圾的存在,说明我们的海洋污染越来越严重。人类发展的同时,必须保护好地球家园,坚持可持续发展!

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