深海一萬米是啥樣

周軍

馬里亞納海溝號(hào)稱是最接近地心的地方，深度達(dá)11千米，把喜馬拉雅山扔進(jìn)去都無法填平。

全球范圍內(nèi)的海溝綿延累計(jì)近6萬公里，但要論世界上最著名的海溝，當(dāng)屬位于西太平洋的馬里亞納海溝，它在6000萬年前形成。

海溝是怎樣形成的

我們知道，地球的內(nèi)核溫度達(dá)到5000℃，地幔層呈現(xiàn)出類似火山剛噴發(fā)時(shí)的熔融狀態(tài)。巨大的熱量帶動(dòng)地幔的物質(zhì)上升到位于地殼位置的巖石層，而巖石層的溫度較低，冷卻后的物質(zhì)在重力作用下又會(huì)重新向地幔層下降，從而形成熱對流，為地球表面的板塊運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。

當(dāng)海洋板塊與大陸板塊發(fā)生碰撞后，因海洋板塊巖石密度大，位置低，就會(huì)俯沖插入大陸板塊之下，進(jìn)入地幔后逐漸熔化而消失。在發(fā)生碰撞的地方就會(huì)形成海溝。

馬里亞納海溝就是板塊運(yùn)動(dòng)時(shí)碰撞形成的。太平洋板塊撞上并沉到相對較輕的菲律賓板塊之下，碰撞處衍生出了包括馬里亞納海溝、馬里亞納島弧、馬里亞納海槽和西馬里亞納海嶺等在內(nèi)的一系列深海溝壑。

馬里亞納海溝呈南北走向的弧狀，像一把大湯匙，類似海底表面狹窄的折痕或溝槽，嵌在北太平洋西部海床中。它全長約2500公里，寬度幾十公里，深度也是“遠(yuǎn)近高低各不同”。馬里亞納海溝里并非處處是“深坑”，在底部行走還可能會(huì)遇到高度難測的海山，其余大部分水深在8000米以上，其中馬里亞納海溝南部區(qū)域水深超過10900米馬里亞納海溝最深點(diǎn)被稱為“挑戰(zhàn)者深淵”，也被認(rèn)為是“地球第四極”。

海溝里有生物嗎

以前人們認(rèn)為，由于超高的靜水壓力、缺乏陽光和食物供給特殊的海底地形、劇烈的構(gòu)造活動(dòng)等多種極端環(huán)境因素，海面6000米以下的地方是一片死氣沉沉、與世隔絕的世界。

然而，早在20世紀(jì)四五十年代，蘇聯(lián)和丹麥的科考調(diào)查船就曾經(jīng)對全球13條深度超過6000米的海溝開展了一系列調(diào)查?？茖W(xué)家在其中8條海溝發(fā)現(xiàn)了300多個(gè)新物種，其中三分之一以上的新物種只存在于深淵環(huán)境。這些發(fā)現(xiàn)使科學(xué)家認(rèn)識(shí)到，黑暗的深淵世界生活著極其獨(dú)特的“深淵生物群落”。

迄今為止，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的生活在最深海底環(huán)境的魚類——獅子魚生長在馬里亞納海溝8145米深處。我國的科考團(tuán)隊(duì)也曾在馬里亞納海溝約7400米處誘捕到若干尾深海獅子魚。此外，在馬里亞納海溝深約10897米處，科學(xué)家們還采集到一種叫做短腳雙眼鉤蝦的生物，這些小蝦從頭到尾只有幾厘米。

從科學(xué)家以往的探測活動(dòng)中我們可以得知，馬里亞納海溝深處的沉積物構(gòu)成與其他海底相差無幾，都是生物殘骸的分解物、塵埃、火山灰等混合而成。特殊之處在于，馬里亞納海溝沉積物的礦物粒子直徑非常小，含水量也非常高。

我們都知道，越到海洋深處環(huán)境壓力就會(huì)越大。據(jù)科學(xué)家估測，馬里亞納海溝約1萬米深處的大氣壓，比標(biāo)準(zhǔn)大氣壓要大1000多倍，相當(dāng)于每平方厘米的面積，要承受近1.1噸的重量，壓力可想而知。然而，這里的沉積物并沒有因此變得十分堅(jiān)硬，甚至被稱為“軟泥巴”。

為什么在這樣的環(huán)境壓力下，沉積物依舊可以保持松軟狀態(tài)？科學(xué)家對此解釋為，海底泥土所承受的壓力有來自內(nèi)部的也有來自外部的，但內(nèi)外兩種壓力平衡之后，再加上水壓比物質(zhì)的抗壓程度低，那么該物質(zhì)就會(huì)保持原來的形態(tài)。神秘的馬里亞納海溝，吸引著一代又一代探險(xiǎn)者，對其一探究竟。

探索海溝難度大

早在20世紀(jì)60年代，第一代探險(xiǎn)家就開啟了“挑戰(zhàn)者深淵”之旅。時(shí)任美國海軍上尉的唐·華爾什和瑞士人亞格斯·皮卡德乘坐“曲斯特號(hào)”潛水器下潛到“挑戰(zhàn)者深淵”的底部，創(chuàng)造了10916米的深度紀(jì)錄。

但令人遺憾的是，由于潛水器卷起了海床上的大量泥沙，兩人幾乎什么都沒看到，甚至連一張照片也沒有留下，更沒有取到任何海底樣品。人們只能憑借儀表的記錄，承認(rèn)他們曾經(jīng)到達(dá)過這一深度。

2012年，知名導(dǎo)演卡梅隆獨(dú)自一人乘坐“深海挑戰(zhàn)者號(hào)”下潛到了馬里亞納海溝的“挑戰(zhàn)者深淵”，水深為10908米，在海底進(jìn)行了拍照和采樣等活動(dòng)，成為第3個(gè)達(dá)到地球最深處的人。

制造深海載人潛水器的最大難點(diǎn)是載人球艙的設(shè)計(jì)和加工制造。載人球艙直徑越大，對材料的要求就越高，加工制造難度就越大。目前用于深?？茖W(xué)考察的幾種型號(hào)載人潛水器的載人球艙直徑都在2米左右，以保證除了搭載科學(xué)儀器之外，還能留出3個(gè)下潛人員的生存活動(dòng)空間。

為了保證安全，在深潛活動(dòng)中，下潛人員必須通過水下通訊設(shè)備和定位系統(tǒng)與母船時(shí)刻保持聯(lián)絡(luò)。此外，因?yàn)橄聺撊藛T需要在黑暗封閉的環(huán)境中呆數(shù)小時(shí)，所以，具有良好的身體和心理素質(zhì)也是必要條件之一。