科技改變生活 · 科技引領(lǐng)未來(lái)
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水有多種形態(tài)，常見(jiàn)的就是液態(tài)、氣態(tài)、固態(tài)，那么它們之間轉(zhuǎn)化的條件是什么呢？答案是溫度。
那么如果是海底一萬(wàn)米處的水，又會(huì)有什么不同？海底一萬(wàn)米處于什么位置？是個(gè)怎樣的環(huán)境？有生物存活嗎？很多人都感到好奇：作為海洋最深處，馬里亞納海溝究竟有多奇妙？這里的水還是液態(tài)的嗎？
人類(lèi)應(yīng)該是好奇心最重的生物了，既想了解天上的東西又想知道海底有什么，尤其是工業(yè)革命科技取得飛速發(fā)展之后，人類(lèi)上天入海全都探索了個(gè)遍。
潮水澎湃
往天上，人類(lèi)發(fā)現(xiàn)了地球之外的宇宙，知道了月亮其實(shí)是不發(fā)光的它不過(guò)是一塊巨大的石頭。而地球不僅是球狀還一直在旋轉(zhuǎn)，宇宙中沒(méi)有神話傳說(shuō)中的玉帝或宙斯，除了漂浮的天體看不見(jiàn)別的什么。
雖然人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)與宇宙本身相比還很基礎(chǔ)，但也算是有所進(jìn)步，畢竟人類(lèi)以前連地球是個(gè)什么形狀都爭(zhēng)論了很久。從宇宙望向地球會(huì)發(fā)現(xiàn)地球大部分都被藍(lán)色的海洋覆蓋，海洋作為地球生命的搖籃人類(lèi)自然也會(huì)對(duì)其加以探索。
一直以來(lái)人類(lèi)都想探索海底最深處，想知道海洋的深度到底在什么位置，那里又有著什么樣的生物？
環(huán)境是怎樣的？不過(guò)對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)，海面之下的危險(xiǎn)并不小于宇宙，水下的超大壓強(qiáng)、低溫、缺氧等在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都限制了人類(lèi)對(duì)于海洋的探索。
不過(guò)同樣得益于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)成功研制出了能深入海底數(shù)千米甚至上萬(wàn)米的潛水艇。當(dāng)然在這之前，人類(lèi)已經(jīng)大致確定海洋的最深處在什么位置。
中國(guó)首臺(tái)萬(wàn)米級(jí)無(wú)人潛水器“彩虹魚(yú)”號(hào)
經(jīng)過(guò)觀測(cè)和分析，人類(lèi)鎖定了馬里亞納海溝為海洋的最深處，馬里亞納海溝全長(zhǎng)約2550千米，平均寬70千米，位置處于菲律賓東北地區(qū)的太平洋底部。
它不是一條直直的線，而是呈弧形，距離其初期形成大概已經(jīng)過(guò)去了6000萬(wàn)年，與人類(lèi)相比屬于是前輩中的前輩了。
該海溝的形成是地質(zhì)活動(dòng)造成的，太平洋板塊與亞歐板塊相撞，海洋板塊由于密度更大所以位置比大陸板塊低，在碰撞過(guò)程中俯沖到了大陸板塊之下，它們之間的裂縫處便形成了海溝。
研究發(fā)現(xiàn)海溝的最深處可達(dá)6-11千米，但具體到什么位置在我國(guó)奮斗號(hào)下海之前還沒(méi)有定論，不過(guò)馬里亞納海溝為海洋最深處的結(jié)論取得了科學(xué)家們的一致認(rèn)同。
到這個(gè)位置，海溝的最深處顯然已經(jīng)靠近了地幔層，并且由于其特殊構(gòu)造，許多海水會(huì)從海溝流向地幔層，所以才有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)馬里亞納海溝每年吞噬海水約30億噸。不過(guò)這些水并不是被海溝獨(dú)吞了，人們也可以看到海水總量并沒(méi)有什么變化。
這是因?yàn)槟切┝飨虻蒯拥乃畷?huì)被地下的高溫高壓蒸發(fā)成水蒸氣，重新回到海洋中，而且地底噴發(fā)的火山中也含有大量的水，同樣也會(huì)被帶回到地面。
2020年11年10日我國(guó)奮斗者號(hào)成功潛入海底10909米處，更新了人類(lèi)探索海洋深度的新紀(jì)錄，并發(fā)現(xiàn)了海底一萬(wàn)米處的“怪物”。
“奮斗者”號(hào)在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度10909米
馬里亞納海溝的一萬(wàn)米處，由于超大壓強(qiáng)和低溫以及缺氧等因素，是地球上最?lèi)毫拥沫h(huán)境之一。
不過(guò)在從海平面到海底一萬(wàn)米的過(guò)程中，其實(shí)還是有很多有趣的生物。比如幾十米到上百米處的海洋中充滿了各種各樣的魚(yú)類(lèi)和水生植物，熱熱鬧鬧一片祥和景象。到了1000米處，這里幾乎再?zèng)]有陽(yáng)光可以到達(dá)，只有無(wú)盡的黑暗。
海洋生物形態(tài)垂直分布概覽圖
但還是有一些魚(yú)類(lèi)生存在其中，只不過(guò)也許正是因?yàn)闆](méi)有陽(yáng)光，這些魚(yú)類(lèi)大都具有親光性，如果有光源出現(xiàn)都會(huì)向其靠近，而且很多都進(jìn)化出了照明的器官。
再往下到達(dá)3700米處，才算是到了真正的深海世界，這之下的生物很多都變得怪異，甚至讓人感到恐怖。畢竟深海之下的環(huán)境更為惡劣，能在此生存的物種自然比普通生物要付出得更多。
比如許多深海魚(yú)的骨骼很薄并且極易彎曲，而所謂的魚(yú)皮也不過(guò)是一層薄膜，這是為了適應(yīng)深海的超大壓強(qiáng)，方便保持體內(nèi)外的壓力平衡。
除了身體，這里魚(yú)類(lèi)的眼睛也很奇怪，它們不像普通魚(yú)類(lèi)眼睛長(zhǎng)在兩側(cè)而是長(zhǎng)在頭部的背面，并且能夠自由地轉(zhuǎn)動(dòng)，看到上下左右的情況。
來(lái)到海底8000米處，會(huì)看到獅子魚(yú)，這種魚(yú)類(lèi)身上沒(méi)有鱗片，而且呈半透明狀態(tài)能夠直接看到身體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。在這里除蝦和無(wú)脊椎動(dòng)物，基本再也看不到其他脊椎生物。
那么奮斗者號(hào)看到的海底一萬(wàn)米處，究竟是個(gè)什么環(huán)境，有著什么生物呢？其實(shí)海底一萬(wàn)米處除了無(wú)盡的黑暗和低溫以及超大壓強(qiáng)之外，并沒(méi)有什么其他值得探索的生物。
海底一片寂靜和荒蕪，雖然以前有流傳過(guò)海底怪物的說(shuō)法，但研究表明所謂的怪物叫聲只不過(guò)是板塊碰撞的聲音，人類(lèi)也從未發(fā)現(xiàn)怪物的存在痕跡。
但海底一萬(wàn)米處也不是什么都沒(méi)找到，奮斗者號(hào)就在該處拍攝到了塑料垃圾的照片，塑料垃圾的出現(xiàn)值得所有人類(lèi)反思。
海洋垃圾和海洋污染是人類(lèi)一手造成的，自然應(yīng)該由人類(lèi)自己解決，海水的腐蝕性連潛水艇都能破壞，卻無(wú)法分解掉人類(lèi)生產(chǎn)的塑料垃圾，說(shuō)明塑料的“質(zhì)量”實(shí)在太好。除了呼吁人類(lèi)不向海洋投放垃圾之外，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)制作易降解的產(chǎn)品。
通過(guò)奮斗號(hào)的勘測(cè)，我們已經(jīng)知道海底一萬(wàn)米處的水依然是液態(tài)的，并沒(méi)有因?yàn)榈蜏囟纬杀鶋K。而且經(jīng)過(guò)測(cè)量，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)海底的溫度始終保持在4攝氏度左右，也達(dá)不到結(jié)冰的標(biāo)準(zhǔn)。
不過(guò)海底最深處的水如果沒(méi)特殊之處好像也說(shuō)不太過(guò)去，果然科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一部分很奇妙的水，他們稱(chēng)其為超臨界水。
這是一種高壓高溫狀態(tài)下的液體，由于馬里亞納海溝是大陸板塊和于海洋板塊擠壓而形成，所以海底會(huì)有許多裂縫。
而地殼下的熱浪會(huì)通過(guò)這些裂縫涌出形成海底溫泉，這些熱泉噴出之后使周?chē)臏囟妊杆偕?，這時(shí)候海水膨脹后的密度與一萬(wàn)米處高壓下的水蒸氣密度相同，所以就出現(xiàn)了水的液態(tài)與氣態(tài)形式融合在一起的現(xiàn)象，也就是超臨界水。
作為創(chuàng)造了人類(lèi)探測(cè)海洋深度新紀(jì)錄的功臣，奮斗者號(hào)的成功應(yīng)用與它采用的材料和技術(shù)有關(guān)。畢竟海水的腐蝕性和高壓強(qiáng)是對(duì)潛水艇的最大威脅，為了解決這些問(wèn)題，奮斗者號(hào)采用了新型的鈦合金材料來(lái)抵抗海水的腐蝕。
又因?yàn)槭禽d人潛水艇所以載人艙的設(shè)計(jì)也很重要，奮斗者號(hào)的球形載人艙能夠容納三人，而且改進(jìn)了之前的焊接方式使其更為密閉安全，外面的高壓影響不到里面的人。
同時(shí)還配備了方便海底作業(yè)的各種精密儀器，幫助研究員采集信息、拍攝照片等，還可以實(shí)時(shí)傳輸文字圖片等信息到地面。
奮斗者號(hào)的成功并不是偶然，而是科研人員日復(fù)一日的實(shí)驗(yàn)研究得到的結(jié)果，顯然它沒(méi)有辜負(fù)人們的期望，海底一萬(wàn)米并不是它的終點(diǎn)，接下來(lái)奮斗者號(hào)還會(huì)繼續(xù)履行它的責(zé)任，探索海洋更多的秘密。
其實(shí)除了探索海底一萬(wàn)米，人類(lèi)對(duì)馬里亞納海溝的勘測(cè)已經(jīng)有過(guò)許多次，也發(fā)現(xiàn)了一些東西。
比如2011年，一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)在馬里亞納海溝處發(fā)現(xiàn)了大量的碳，這些碳的含量也許能證明，馬里亞納海溝對(duì)地球環(huán)境的調(diào)節(jié)作用十分重要。
2019年我國(guó)科考隊(duì)員乘坐“科學(xué)號(hào)”在馬里亞納海溝南側(cè)的一個(gè)海山處發(fā)現(xiàn)了一座海底花園，花園中最引人注目的就是顏色各異的珊瑚林。
馬熙