馬里亞納海溝10000米深處的水,還是液態的嗎?溫度是多…


馬里亞納海溝10000米深處的水,還是液態的嗎?溫度是多少?的頭圖

馬里亞納海溝10000米深處的水,還是液態的嗎?溫度是多少?

地球海拔最高點是珠穆朗瑪峰,高8848.86米。而馬里亞納海溝是地球海洋最深的地方,最深處斐查茲海淵深達11034米。馬里亞納海溝的深度遠超珠穆朗瑪峰的海拔高度,即使把珠峰置於溝底,那麼峰頂也不會露出水面。

馬里亞納海溝位於西太平洋,呈現弧狀,全長約2550千米,平均寬70千米。迄今為止已有數人成功下潛至10000多米深的馬里亞納海溝底部,好萊塢導演詹姆斯卡梅隆就曾親自駕駛下潛器下潛到10929米深的海底。

萬米深的海底,水壓極高,大約是海平面氣壓的1000倍。且常年不見天日,陽光照射不到,又黑又冷。在這種條件下,馬里亞納海溝10000米深處的水還是液態的嗎?溫度是多少?

根據深海探測器傳回來的數據,在10000米深的海底,那裡的水仍是液態的,平均水溫基本上常年保持在2℃左右。

只有極少數海底受地熱的影響,水溫可達400度,不過這裡的水已經處於一種全新的狀態——超臨界狀態。

眾所周知,水在標準大氣壓下,0℃時就會結冰,100℃會沸騰蒸發為水蒸氣,並且在4℃時密度最小。水結冰後,冰雖然是固體,卻比水的密度大,這是由於水存在反常膨脹現象,冰山能漂浮在水面上就是這個原因。

其實,水的冰點和沸點都不是固定的,影響水(純水)三相變化的因素有兩個:壓力和溫度。

隨著深度的增加,壓力越大,水的密度也就越大。在10000米的深海,壓力約有1000個大氣壓。通過施加高壓,能將氣體和液體壓縮成固體,但10000米海底的高壓並不足以使水從液態轉變為固態。如果是固態的,深海探測器也到達不了這裡了。

如下圖所示,溫度幾攝氏度的純水大約在10000倍左右的大氣壓下(1GPa)才能轉變為固態。

並且海水的溫度變化主要與太陽輻射有關,越靠近海面,溫度變化就越大。海水溫度的變化也不是線性的,一般深度1000米以上的海水層受太陽輻射引起的溫度變化比較明顯,而在1000米以下,海水溫度變化就變得越來越平緩了。即使在萬米深海中,水溫也沒有低於0度,因此馬里亞納海溝的水仍然可以保持液體形態。

深海高壓缺氧,可令人驚奇的是科學家在8000多米的深海中竟然發現了生命,而且是魚類,並不是微生物。至於在10000米深的海底是否有生命存在,現在還不得而知,有待探索。

如果人類不借助潛水器,潛水的最深也只能達到332米。目前人類借助潛水器達到的最深下潛深度為10928米,由美國探險家維克托·韋斯科沃在馬里亞納海溝創造。深海壓力極高,要想進行深海探測,深海下潛器是必不可少的裝備,而有能力製造的國家屈指可數。