[]马里亚纳海沟深10862米,水还是液态吗?会被压缩成固体吗?
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 。
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【[]马里亚纳海沟深10862米,水还是液态吗?会被压缩成固体吗?】
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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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 。