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?
珠穆朗玛峰是世界上的最高峰,其海拔高度为8848米,是世界第一高峰,既然有世界最高点那肯定是也有最低点了!
一般现存海洋的平均深度都在3千米以上,4千米以下,但是世界上却有一个地方,其深度竟然高达10,000多米,这个地方就是马里亚纳海沟的勇士1号深渊,也就是说这个海沟深度可以放下一座珠穆朗玛峰。
深海世界,对于我们来说都是陌生的,而现在要讲的这个深海世界,迄今为止,只有三个人到达过!
马里亚纳海沟。
马里亚纳海沟,别称叫做玛利亚娜海沟,位于西太平洋靠近日本海域附近左右,全长大约2550千米,呈现弧形状,平均宽70千米.
它是世界上已知海洋中最深的海沟,经勘查可达6~11千米,由于那里处于完全黑暗状态,并且水压高温度低,含氧量也非常低,食物资源匮乏.
因此可以大言不惭地说马里亚纳海沟是地球上环境最恶劣的区域之一,也有着"挑战者深渊"之称。虽然随着我们人类深海勘探技术水平的提高.
但是人类也只能够探测到马里亚纳海沟海面下深达11000米的地方而已,不过这已经很了不起了,毕竟海底里面可怕的压强并且温度仅仅只有2 (极少数海底受地热的影响水温可高达380 )。
这些外界因素都让所有人望而却步,我们人类如果不借助潜水器的情况下,潜水的最深距离也只能达到332米。在2019年5月美国探险家维克托·韦斯科沃在马里亚纳海沟打破人类最深潜水纪录下潜深度10928米,这是我们人类历史上对于探索深海的一大进步!
最近对马里亚纳海沟探测掀起了一阵热潮,由于我们人类有深海潜水器的助力,所以科学家们能够在马里亚纳海沟的8000米以下的地区进行探测,而我们的深海探测器竟然在8000米深的海底发现了生命的存在。
科学家发现这种生命并不像微生物一样,是一种简单的生命,而是一种身体复杂的鱼类。要知道在8000米的海底可是具有非常高的压强,也是很多海洋生物的生命禁区,在这个区域内不应该有海洋生物的存在。
但现在的发现却打破了我们人类以往的认知,最重要的是深空探测器在马里亚纳海沟的海底、也就是1.1万米深处的地方还探测到一个持续的神秘的声响,有点像"吱吱吱"的摩擦声音,并且一直持续了20多天甚至到考察结束还没有停止。
一开始科学家们只是以为这个声响是海洋漩涡或者海底漏水而发出的声响,但后来发现附近根本就没有形成海洋漩涡的条件。
于是经过科学家再次侦听和分析,认为这是板块之间的摩擦,而马里亚纳海沟是板块俯冲地带,海底地质运动本身也非常活跃,因此科学家们怀疑马里亚纳海沟海底的板块在缓慢的移动。
日本距离马里亚纳海沟仅有200公里远,根据地理位置而言,日本可是处于危险地带,有可能来一场大地震都能让日本沉入马里亚纳海沟,与此同时日本还位于太平洋板块与亚欧板块交界处,地震非常频繁,这极大地加深了日本沉入马里亚纳海沟的可能性。
水的三态转换。
主要是由于在外界因素,比如温度、压强的影响下,水分子在空间的排列方式发生变化。
就像在我们常识中的在标准大气压下,温度超过100 时,水就会沸腾,这时水的状态就由液态转化为气态,而当温度低于0 时,水会由液态转化为固态。
而水
的转换归根结底取决于两个因素:1.分子间引力倾向于使分子定向(有规则)排列;2.分子的热运动倾向于破坏这种定向排列。而温度越高分子的热运动越强,压强越低分子平均间距越大,引力作用也越不显著,这时水分子会比较自由的运动,而气体就是这样;
但当温度降低,压强增大时,分子间引力就会增大,而热运动则减弱,这时水分子就会呈现出比较有规则的排列,不过水分子仍有一定的流动性,出现这种情况就是液体;
进一步的降低温度的同时增大压强,水分子间之间的引力更大,热运动更弱,分子将呈现规则地排列在一起,尽管分子还有无规则的运动,但主要在某个固定位置(晶格)附近作较小幅度的振动,而没有明显的流动性,这种情况下的水就是固体。
每下降十米大约就是一个大气压强,简单计算一下,马里亚纳海沟深处大约为11000米,那么底部的压强就会达到1100个大气压(110Mpa)。
马里亚纳海沟深处的水依然是液态。
地球的海洋都是由液态水组成的,所以马里亚纳海沟深处仍然是液态水,只不过这种液态水有点不一样,是水的第四种形态,被称为"超临界水"。(超临界水:是指当气压和温度达到一定值时,由于高温而膨胀的水的密度和由于高压而被压缩的水蒸气的密度正好一样时的水,此时水的液体和气体是没有区别的,完全相融到了一起,成为了一种新的、呈现高压高温状态的流体)。
其实"超临界水"也是"液态水",而形成这种水所需要满足高温高压。而海底一般都是比较冷的,虽然马里亚纳海沟的10000多米满足了高压,但是高温海底是怎么回事呢?
其实经过科学家们研究发现马里亚纳海沟的深处不仅是地壳最薄弱的地方,还是最接近地幔的地方。在地球的内部结构中,地幔是所有岩浆产生的地方,因此才导致了马里亚纳海沟深处的环境温度保持在高温的状态,甚至超过了400 ,于是就满足了超临界水所需的高温高压的条件。
至于马里亚纳海沟的温度,在2012年,好莱坞导演卡梅隆乘坐"深海挑战者号"用了两个小时下潜到马里亚纳海沟深处,当时测量的海底温度是4 。
超临界水的发现让更多的科学家认为,在地球早期的时候,海底就有大量的超临界水存在,因此地球早期的生命是地球自己孕育而生的,而诞生之地就是海洋。
科学家通过研究还发现,超临界水有两个显著的特性:1.具有强的反应活性也就是极强的氧化反应;2.可以和油等物质混合,具有较广泛的融合能力。
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