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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

2020-08-02 02:04阅读(103)

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?:马里亚纳海沟是已知世界上最深的海洋深处,深度超过11000多米,人类目前有能力载人下潜到这

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马里亚纳海沟是已知世界上最深的海洋深处,深度超过11000多米,人类目前有能力载人下潜到这个深度的只有美国一家,其他国家最多是使用无人潜水机器人,活人根本下不到这个深度,有能力搞深海研究的国家不超过十个,我国的深海研究载人潜水最大深度7000多米不到8000米,深海潜水机器人可以下潜到接近11000米。

马里亚纳海沟的地理位置是在日本南边,日本本土刚好在马里亚纳海沟边上不远,与之相邻,日本是一个地震多发的岛国,为什么日本地震多发,其实就是跟日本的地理位置有关,刚好在地壳板块边上,板块活动导致产生地震,而马里亚纳海沟和日本海沟相连紧挨这里,日本的多发地震跟马里亚纳海沟有一定的关系,这个平均深度超过6000米,最深深度超过11000多米的海沟让日本寝食难安。

已知测量的数据来看,一万一千米左右的地方大约拥有1100多个大气压,超出我们地表1000多倍,普通人造设备下去就直接被压成铁饼,但是在已知的条件下,人类在海底8000米左右的地方还发现了有海洋生物存在,这个发现让人类彻底认识到了生命的顽强定义。

海洋深处超过1000米以下阳光的光线就会完全消失,剩下的就是无尽的黑暗和寒冷,距各国调查发现,海洋深处越深的地方海水就会越冷,马里亚纳海沟海沟深处的海水水温大概是2度左右,离形成冰点其实只有一步之遥而已,部分特殊的海底会有冰块的存在,但是那些冰块并不是普通海水,而是一些比较特殊的气体在海底高压低温的环境下形成的固体。

目前在最深的马里亚纳海沟海沟没有发现海底温度和压力能使海水固化结冰的条件,马里亚纳海沟深处仍然是液态的海水,这是水压远远超过浅的地方,而且马里亚纳海沟是地壳运动非常频繁的地区,这个地区还有海底火山活动,所以会有不少的地方水温会达到百度以上的高温。

马里亚纳海沟是世界上最深的海沟,也是目前世界上最神秘的地方之一,人类对海洋的了解是比较小的,在广阔的海洋下面有太多我们未知的东西,人类目前的能力也只能了解海洋的皮毛,都说海洋是生命的摇篮的确没错,8300多米的海底还有一些小型鱼类生存,不得不说在那种环境下能生存的生物就是奇迹。

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马里亚纳海沟最深处超过11000米,是世界上已知的最深的海洋最深处。海水和空气不同,这么深的海水,下面的海域压力大的惊人,在最深处,甚至超过了1000个大气压。

而人类不借助设备,一般也就能下潜一百多米,再深入一点,会面临诸多问题,最大的问题就在于身体不能正常供血,造成心脏衰竭、昏厥等情况。那么,在这么深的海水里,如此高的压强下,最深处的水还能以液态的形势存在吗?

化学知识告诉我们,随着气压的升高,水的冰点会有所提升,也就是说,气压高到一定程度后,就算是零上好几度,都可能结冰,所以,在超过1000个大气压的海底,我们有理由相信下面已经结冰。

实际上,马里亚纳海沟里的海水,并没有结冰

1960年的时候,科学家们坐了特制的潜水器,终于下潜到了这片海域的最下端,这里的气压高达1100个大气压,但是在下面并没有发现什么冰块。对这一区域的海水测温后,大家发现这里的水温在2度左右。也就是说,起码在这次的探索中,我们并没有在这片海域中发现冰块。

如此深的海域,下面处于绝对黑暗的状态,根本没有任何光线能够照下来。所以下面的海水得不到任何的温度补充,几乎永远处于一片冰凉的状态。但是两度的水温,为何能保证海水不结冰呢?按理说,这么高的气压,很可能会结冰了。

韩国的科学家曾经对常温下的水做过实验,在1万倍的气压之下,常温下的水有了结冰的迹象。那么,2度左右的水,确实是有可能结冰的。但是,别说在1960年没发现,在后来的探索中,也从未发现下面有冰块的存在。

为什么会这样呢?

原来,水在高气压下会结冰,但是像韩国的那个实验,是用纯水测试的,一旦在水里融入一些杂质,结冰温度也会受到改变。我们知道冬天下雪以后会撒盐来融雪,就是因为氯化钠易溶于水,而含盐的水是不能结冰的。

相信大家也知道,海水里面含有大量的盐分,我们吃的盐以前有很多都是从海上晒出来的。所以海水里面含有大量的盐,当然还有其他的金属离子,最终就导致了,即便是气压很高,温度很低,海水都不容易结冰。

其实,有部分海域的水温,高达几百摄氏度

这片海沟的形成,和大陆板块撞击有关,而因为这样的撞击,导致在这片海域中不断发生着强烈的火山喷发。

在靠近火山口的地方,因为炽热的岩浆的作用,这里的水域常年处于“烧开”的状态,温度达到可怕的300多度。所以,究竟下面的海水有多少度,这个问题是不好回答的,低的地方有两度左右,高的地方有几百度,那处于这两者之间的海域,显然温度处于一个中间的水平。

当然,我们对海底的探测,甚至还不如对月球的探测来的多,在那些为探测到的区域,究竟有没有冰块,这个谁也说不准。

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马里亚纳海沟是世界上最深的海沟,这个海沟位于北大西洋西部海床,是两个板块的俯冲带,太平洋板块在这里俯冲到菲律宾板块之下。

世界上最高的山峰是珠穆朗玛峰,珠穆朗玛峰的高度为8000多米,而马里亚纳海沟的最深处为11034米,所以说马里亚纳海沟在海平面以下的深度远远超过了珠穆朗玛峰的海拔高度,如果把珠穆朗玛峰放在沟底,那么峰顶将能漏出水面。虽然有不少的登山家成功登陆了珠穆朗玛峰,但是探索深海的奥秘却是极其艰难的,因为在水深一万多米的海底,海水压强将高达1100个大气压,十分恐怖。

简单来说,在这么深的海底,如果你敢把你的脚伸出去的话,那么脚就会一瞬间粉碎,所以呢,那些敢于潜到马里亚纳海沟的科学家是真正的勇士,因为可能一个不小心,潜水器有一丝裂纹,然后连人带着潜水器一起被压成薄片。但是呢,哪怕在这么深的海底,依旧还会有生物活动,之前就有科学家在水深8145米的地方发现了一种鱼类。

为什么鱼可以承受得住这么大的水压强呢?其实原因在于鱼的体内也有很大的压强,而内外压强差并不大,所以鱼才没有被压扁。深海也并不是风平浪静,里面也有很多的血腥和杀戮,科学家一直以来都在寻找的10米以上的霸王章鱼就生活在这种终年不见天日的海底,虽然至今为止也没有人见过它的样子,但是霸王章鱼的天敌是抹香鲸,曾经就有科学家在抹香鲸的肚子里发现了直径有20厘米的巨型章鱼的牙齿。

至于什么说水深10000米以下的水还是不是液态的,不是液态的还能是什么状态的?那里虽然水很深,但是还是液态的,水压很大,温度也很低,也正因为这样,人类才能驾驶潜水器下潜到马里亚纳海沟沟底,生物才能在马里亚纳海沟下面生存。对于水这种液体,其实是很难压缩的,哪怕是深度如此,水的密度也不过只增加了5%而已。到了深海,温度基本稳定在3摄氏度左右,最低温度也有1摄氏度,不会低于零度的。

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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.

因此可以大言不惭的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,这极大的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;

再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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马里亚纳海沟是地球上最深的地方,最深处约为11000米,那里的气压约1000个,对于水来说承受这样压力是小儿科,当然还是液态。

水能够承受多大的压力才会相变,目前还没有一个确切的数据,因为地球上无法制造出让水“变态”的压力。有资料认为压力增至3445个大气压时,将水温降到-100摄氏度,会形成高压冰,分子间距相对缩小,密度增加;即使压力加大到几百万甚至上亿个大气压力,水的密度还会加大,但这种改变总体上不大。

一直到水分子化学键断裂,氢分子和氧分子也被压碎成为游离态原子,甚至核外电子逃离成为自由电子,就完全改变了水的性质,但这时候水就不是水了,甚至激发了核聚变了。这个压力需要多大,没有人知道,反正太阳中心压力为3000亿个,氢核聚变才能持续。

所以幻想着在马里亚纳海沟1000个大气压就使水“变态”就显得很幼稚了。

但这并不影响人类对这个地球最深处的好奇。

近百年来,人类上天入地下海探索,取得了对宇宙天地认识的巨大进步,马里亚纳海沟是地球最神秘的地方之一,吸引了世界各国科学家探险家们的目光,各国已经很多次不断的刷新深度纪录。

最早的纪录是1899年,人类在关岛东南测得内罗渊深度为9660米,这个纪录保持了30年。一直到1929年在其附近测出了9814米的深度。1957年前苏联“维塔兹号”回报测得深度是11034米,并将该处命名为“马里亚纳深凹”,但这个数据以后没有人能够重复,因此被视为不准确,并没有得到国际公认。

目前人类到达最深海沟的人是美国好莱坞著名导演詹姆斯·卡梅隆,他导演的《异形》、《泰坦尼克》和《阿凡达》等经典影片一次次创造了票房神话。

他独自乘坐潜艇“深海挑战号”下潜到10929米深处,看到了永恒黑暗的海沟,探测到那里的温度只有摄氏几度,约1000个大气压的水压。卡梅隆在洋底探险3个多小时,收集了生物和地质样本,拍摄了图片和视频。

还有不少国家都对马里亚纳海沟深海进行了考察。

2012年,中国的深潜器“蛟龙号”载人到达最深深度为7062.68米,2016年,中国无人深潜器“海斗号”到达最深处为10767米。

1984年日本探测航具“拓洋号”用回波定位方法测得马里亚纳海沟最大深度为11040米,但世界上认为最精确的记录则由日本探测艇海沟号(Kaiko)于1995年3月24日测得,深度10911米。但国外一般采用最深为11924米。

那么深海中有些什么生物呢?

在千米深海,有人们熟知的鱼虾,如乌贼、章鱼、虾类,还有抹香鲸等海兽类;在2000~3000米深处发现有成群的大嘴琵琶鱼;在7000米以下发现还有一些鱼类;2014年12月科学家们在马里亚纳海沟8145米处发现了一种新的鱼类。而在海沟的最深处,目前还没有鱼类或者其他动物发现。

人类在最深处发现的鱼类命名为“狮子鱼”,长相有些奇特,浑身白色,头大眼睛小,没有鳞,约10几厘米长,有个奇怪的卡通鼻子,背后像浮动着的湿纸巾。

科学家表示,这种栖息很深的鱼类身体结构已经发生了很大变化,骨骼等组织为适应深海压力而改变,完全不像我们已知的任何动物。

就像茫茫太空一样,马里亚纳海沟也还有很多我们未知的东西等着人类去探索,但那里的海水密度和温度与我们常见的海水并没有多大差别。

就是这样,欢迎大家共同探讨。

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马里亚纳海沟是目前世界上已知最深的海沟,最深可达—11034米。那么在那么深的地方水还是液态吗?当然,水当然是液态,即使在那么深的地方压力是那么的强大,但是水分子的性质是及其的稳定的,液压机就是利用的这个原理。

1960年美国海军用法国制造的“的里雅斯特”号深海潜水器,创造了潜入海沟10911米的纪录,马里亚纳海沟的海低温度一般为2℃左右,但是也有的海域受地热的影响,温度可高达380℃左右。

地热就是海底火山,水流进火山裂缝,温度被极速升高变成高温气态。而后从裂缝中再次喷出来,这时高温气体的温度会被周围的海水吸收中合重新变成液态。如此反复,海底的温度就变的非常的高。更令人不可思议的是,在这种温度下居然还存活着小鱼和小虾。
水的沸点其实与压力有关,在我国青藏高大气压稀薄,水只能上升到84℃~87℃就被蒸发了,而在珠穆朗玛峰水的沸点只有73.5℃。这说明在高的地方是烧不开水煮不熟饭的。


而在深一万米多的海沟里,可以想象得到,大气压是非常强大的。所以水的沸点是非常高的,不像在地面一样水最高加热到100就蒸发了,而在深一万多米的海底,水的温度则可以达到很大很大。所以说:在海底可以把东西煮的彻底熟透了。

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美国著名导演詹姆斯卡梅隆在2012年3月只身一人潜入到马里亚纳海沟10929米深处。这是人类历史上第二次载人潜水器探底马里亚纳海沟。在返回海面后,詹姆斯卡梅隆不无感慨的说:海沟极其荒凉,黑暗,这里是地球上最像外星球的地方!

图示:卡梅隆乘坐深海挑战者号下潜马里亚纳海沟

马里亚纳海沟最深的地方是斐查兹海渊,深度为11034米,詹姆斯卡梅隆下潜的地方只比最深的地方浅105米。这算是已经非常接近海沟的最深点了。这里的海水压力相当于大约1100个大气压,然而这里的海水仍然是液态的,温度只有2℃。这里是一个高压,低温、黑暗的世界。这里并非大家想象的那样高压、和高温并存。

图示:马里亚纳海沟

卡梅隆下潜的马里亚纳海沟海底没有海底火山和海底热液喷口,因此海水的温度很低。然而在一些极少数的海域,受到地热的影响,海洋底部有热液喷口的存在。在这些热液喷口的周围,水温颗高达380℃。在正常的压力下,水在100℃的时候就会沸腾。然而这里是万米深的海底,水压是地球标准大气压的1000倍以上,因此即使是水温早已远超出了正常水的沸点,这里的海水还是不会沸腾的。

海底的热液喷口是海底生物赖以生存的能量获取地点。它们就像太阳一样为海底生物提供着生命所需的能量。

图示:深海热液喷口

因此,在马里亚纳海沟深度1万米的海洋底部,那里虽然海水压力极大,但是海水还是液态的;这里终年见不到阳光,海水的温度只有几摄氏度。只有极少数受地热影响的海洋底部,水温可高达300℃以上,但由于海水压力的影响,水还是液态的。

这就是我的观点,欢迎大家点评!

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在陆地上,前苏联曾经挖了一个科拉深坑,深度为12262米。在挖掘科拉深坑时,挖到一定深度后,温度会变得非常高,大概每下降100米,温度升高2摄氏度。在最深处,温度超过了300摄氏度,导致挖掘科拉深坑的钻孔经常被高温损坏,不得不投入大量资金购买钻头。 然而在海洋中,也存在一个万米深的地方,这就是马里亚纳大海沟,它是由于亚欧板块和太平洋板块俯冲而形成,这里的深度大约为1万零862米。但是它的温度和马里亚纳大海沟差别巨大,只有2度左右。 为什么同样是万米深度,一个是超300摄氏度,一个却只有2度呢?

马里亚纳大海沟

1960年,科学家乘坐里雅斯特号深海潜水器,成功下潜到马里亚纳大海沟进行考察,考察结果显示,这里的水压高达1100个大气压,在没有保护的情况下进入到这里,就像是被压在山脚下一样,很可能把人的脊椎压断,因此很多生物都无法在这里存活。 除了较强的大气压外,这里的温度非常低,只有大约2摄氏度,至于温度低的原因,科学家介绍说:海水温度的变化并非是线性的,而是随着深度的增加,温度下降的幅度越来越小,这样即使在万米深的海域中,温度也没有低于0度,因此马里亚纳大海沟的水仍可以保持液态形态。

我们知道,在压强较大的地方,可以把气体,液体压缩成固体,比如:木星内部的地核,由于压强过大,导致氢被压缩成了金属氢。 根据水的相图,想要把水压缩成固体,不同温度下需要的气压不相同,大约1000-100000大气压,如果达到1千万大气压,液态水将会变成金属水。而马里亚纳海沟由于压力不够大, 仍旧以液态水的形式存在。

但是在马里亚纳大海沟的海底热泉口附近,水以超临界水的形式存在。

在海底热泉口的烟囱里,这些热泉会将地幔层中的高温物质喷出,导致海底热泉口附近的温度达到300-400摄氏度。

在这么高温的环境下,水并不是以气态形式,而是以超临界水存在,在这里,水的液态和气体没有区别,而是完全交融在一起,呈现高温高压下的流体状态。

马里亚纳海沟的生物

一般情况下,超过万米的海底很少有生物生存,这是因为生命的活动需要依赖能量,而大多数能量都来源于太阳光线。

由于海水隔绝了大多数光线,导致海底植物无法利用光合作用生产能量,以至于海底的生物只能依靠海洋上方飘落的碎屑以及浮游生物为生,但由于大多数碎屑和浮游生物都无法飘落至此,所以马里亚纳海沟的生物非常稀少。

然而,科学家却在海底热泉口附近,发现了大量的生物,这些生物的能量究竟来自于哪里呢?

其实,这里的生物依赖能量的方式并不是光合作用,而是热泉口附近高浓度的离子浓度差

英国科学家彼得.米切尔介绍说,生物生产能量的过程,和水电站原理差不多,都需要落差,当上游的水到达的下游时,巨大的冲击力会带动水轮机转动,从而产生电能。 而生物使用的并不是水位差,而是浓度差,科学家在细胞里发现了产生能量的地方:线粒体,它的膜只有5纳米厚,当膜两侧的氢离子浓度差极其显著时,以至于跨越5纳米的厚度,电压的差别就有150毫伏,而这就是能量的来源。 后来,科学家真的观察到了这种物质的存在,而且它们的工作原理真的和水电站非常相似,有一个类似于”水轮机“一样的结构,当细胞膜两侧有较高的浓度差时,会带动它的转动,从而生产能量。 马里亚纳海沟虽然大多地方生物稀少,但在有热泉口的地方,由于具有高浓度离子差,可以为生物提供能量,因此在海底热泉口附近存在着大量的生物,要知道这里温度高达300-400摄氏度,并且具有强酸强碱,按理说这里应该不会有生物生存,但科学家却发现这里生机勃勃。

目前科学家普遍认为:海底热泉口就是地球生命诞生的地方。

总结

马里亚纳海沟虽然海水温度低,海水压力大,但这里的水并没有以固体的形式存在,仍旧是液态,但在海底热泉口附近,马里亚纳海沟的水又会以超临界水的状态存在。

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1万米深海的水自然还是液态的水,不过也存在一些特殊状态的水,可以说物质状态处于液态和气态之间,即超临界状态的水,温度可以达到400℃以上。

深海处压力十分大,但是液态的水由于性质比较稳定,海底的水压也不能破坏液态水分子的排列方式,深海的水就保持液态。深海由于阳光无法达到,温度很低,接近零度,由于海水和海底的摩擦,以及深层海水和表层海水之间的热量传递,深海水接近却不能到达零度。不管是从压力还是温度上说,1万米深海的水还是液态。不过海底环境比较复杂,虽然整体温度比较低,但是由于海底火山等的活跃,使得一些区域的海水温度很高,由于海水压力也很大,这些海水就成为超临界状态。

液、气两相呈平衡状态的点叫临界点,在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力,海水的临界温度和临界压力分别为374℃和21.7MPa,1万米海底压力是超过了水的临界压力的,而海底存在很多板块裂缝,每年都会吞噬很多海水,但是地球内部的温度和压力很高,海水会被加热,可以轻易超过临界温度,最后又被挤压喷出来,所以海洋的海水不会因为地球这样吞噬而减少,同时这些水就因为压力和温度都到达了临界点,这些水就成为了超临界状态。科学家曾经探测到自然界存在的温度最高的超临界水达到了400摄氏度以上。

超临界状态的水溶解性较强,也拥有更好的可压缩性,所以现在发电机组都会用生产超临界水来推动汽轮机发电,同时超临界状态的水溶解性很强,可以将地球内部的很多化学物质带出,使得海底化学能细菌拥有充足的养分和热量供应,所以科学家认为海底热泉可能是地球生命起源的地方。

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马里亚纳海沟是地球上最深的地方,深度达到11034米深,整体宽度大约70公里,最深的地方位于斐查兹海渊。

大导演卡梅隆曾拍摄一个纪录片亲自驾驶下潜器下潜到10929米深的海底,下潜了大约两个小时之后在海底探测三个小时作用,海沟底部漆黑寒冷测得温度大约是4摄氏度。不仅寒冷而且高压,简单计算一下每下降十米大约是一个大气压强,那么马里亚纳海沟底部的压强达到1100个大气压大约是110Mpa。

阳光穿过海面最多也就作用到一二百米的深度,在这个层次有植物类可进行光合作用。继续往下没有阳光照射,温度会越来越低。到达海底大约温度是4摄氏度左右。如果海底有火山或者热泉,那么温度就不一样了,这里的热量来源就是地球给提供的了。


海底热泉周围的温度一般处在300~400摄氏度中间,有的地方会超过400摄氏度。有的人可能会问400摄氏度的水不早都成了水蒸气了吗?其实这是一种特殊状况,被称为超临界水。当海底温度、压强达到临界点后(T≥374.3℃,P≥22.1MPa),海水处于特殊状态,这个时候水在高温下膨胀的密度与水蒸气在高压下被压缩后的密度相等,这意味着此时的状态就是液态水和水蒸气的融合状态,性质也变得特殊。

海底热泉的出现会从地球内部带上来大量的硫化氢和硫酸盐类,硫化细菌可以通过化学能进行有机物合成作用,这样在没有阳光的海底,也有了类似于植物的生物链基础。一些滤食性动物也有了食物来源。

有生物学家认为海底热泉很可能是地球生命的摇篮,一切都是从海底黑烟囱起步的。


文/科学黑洞,图片来源网络侵删,欢迎点评