人类的探测器潜入10000多米深的马里亚纳海沟,发现了什么?

如题所述

2020年,中国万米载人潜水器探访马里亚纳海沟最深处“挑战者深渊”,这项挑战由“海斗一号” 全海深自主遥控潜水器来担任。而“海斗一号”也出色完成了任务,取得了多项重大突破,填补了我国万米级作业型无人潜水器的空白。


全球深度大于6000米的海沟共有37条,这些海沟所在的区域也被称为海斗深渊,马里亚纳海沟是目前世界人类已知的最深的海沟,可谓是科研的“无人区”,据相关的资料显示,达到万米级作业探测,目前屈指可数,其中包括我国,那人类的探测器潜入10000多米深的马里亚纳海沟,到底发现了什么?

马里亚纳海沟

马里亚纳海沟,又名玛利亚娜海沟。为地球目前已知最深的海沟。该海沟地处西北太平洋的海床,位于关岛和北马里亚纳群岛东部。此海沟为两板块辐辏的俯冲带,太平洋板块于此俯冲于菲律宾海板块(或细分出的马里亚纳板块)之下。海沟底部于海平面下的深度大于珠穆朗玛峰海平面上的高度。也就是说,如果把世界最高的珠穆朗玛峰放在沟底,峰顶将不能露出水面。


人们往往喜欢挑战一些世界之最,比如,不远万里去登珠穆朗玛峰。想要征服珠峰的登山者们必须面对一个可怕的事实:一旦身有不测,自己的尸首通常会长久地留存在山上。而马里亚纳海峡也不例外,在身处万米的深渊之下,稍有不慎,就可能因巨大的压强而长久的留在海沟。即使如此,很多国家也都来此进行了探测。


马里亚纳海沟的探测历史

首先对马里亚纳海沟进行探测的是英国,1951年英国皇家海军航具挑战者二号首度测量海沟,其最深处便以挑战者深渊为名。并且得出海沟深度10863米。

其次是1957年俄罗斯的“维塔兹号”,回报测得11034米,并将此处命名为“马里亚纳深凹”,由于后来此数据未再测得,所以也就不以这个为准,随后,“史宾塞·傅乐顿·拜尔德号”测得最深为10915米。

然后是1960年美国海军中尉唐纳德·沃尔什与雅克·皮卡德驾驶深潜艇的里雅斯特号,以铁球压舱,以汽油为浮槽,第一次史无前例的潜航抵达海沟底部。艇上系统显示深度为11521米,修正后为10916米。


之后是1984年日本的高能专业探测航具“拓洋号”, 以多窄波束回波定位仪搜集资料,测得最大深度为11,040.4米。最为精确的纪录则由日本探测艇海沟号于1995年3月24日测得深度10,911米。

2012年加拿大导演詹姆斯·卡麦隆驾驶单人深潜艇深海挑战者号下潜到了10,898米的挑战者海渊底部。卡梅隆是抵达海沟底部的第三个人,也是单独下潜的第一人。卡梅隆此次潜水除了为科学研究搜集样本之外,还拍摄了一些照片和影片。


2019年4月,维克托·维斯科沃驾驶DSV Limiting Factor抵达深度10,928米处, 比前记录多了16米。同年5月1日,再度下濳成为世界记录中第一位抵达深渊两次的人。他在挑战者深渊海床上看到了塑料袋及糖果包装纸。

最后就是我国的“海斗一号”,“海斗一号”在马里亚纳海沟实现4次万米下潜,最大下潜深度10907米,刷新了我国潜水器最大下潜深度纪录。在高精度深度探测、机械手作业、近海底工作时间、声学探测与定位、声学通信作用距离及高清视频传输等方面,创造了我国潜水器领域多项第一。


万米深的海沟下的发现

经过这么多次的探测,人们发现马里亚纳海沟海洋资源丰富,不仅具有物种丰富的的海底生物,还存在着五彩斑斓的珊瑚组成的“海底花园”,以及大量的海底矿藏。

虽然在万米的海沟下,条件极其恶劣,高压、漆黑和冰冷,通常温度只有2℃(极少数海底受地热的影响水温可高达380℃)。但是,这里科学家在这里竟然看到有一条比目鱼和一只小红虾在游动。而且,在千米深的海水中,还有熟知的虾、乌贼、章鱼、枪乌贼以及抹香鲸等大型海兽类;在2000~3000米处还发现 了成群的大嘴琵琶鱼;在8000米以下,还发现了仅18厘米的新鱼种;最深处则很少看到动物了。


在2019年5月28日,我国远洋综合科考船“科学”号科考队员在马里亚纳海沟南侧海山发现了近10片五彩斑斓的珊瑚林。林内各种珊瑚和柱星螅等集聚生长,犹如“海底花园”一般,实属罕见。

2011年1月,国际科研团队在考察中发现那里储存着大量碳,意味着海沟在调节地球环境方面也发挥着重要作用。马里亚纳海沟就像一个沉淀物收集器,这里的细菌转化的碳的量比6000米深的海底平原上的碳含量高。如果测出细菌转化的碳的量具体是多少,那科研人员就可以更好了解深海海沟在调节气候方面的作用。


但是除此以外,马里亚纳海沟也存在着海洋污染,有研究结果表明,在马里亚纳海沟2673-10908m底层海水中,微塑料含量为2.06-13.51个/L,比开放大洋表层及次表层水中微塑料含量高出数倍;在马里亚纳海沟5108-10908m表层沉积物中,微塑料含量为200-2200个/L,也明显高于大多数深海沉积物中的含量。

虽然我们勘测到了大量海洋资源,但是同样的,海洋污染也已经影响到了万米深的海沟,所以,马里亚纳海沟给了我们一个启示:在我们发展的同时,环境保护也尤为重要。

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第1个回答  2021-06-07

往往越神秘的地方,越能吸引人。作为地球上最大的海沟以及最深的地方,马里亚纳海沟对人们也一样具有很大的吸引力。



超过1万米的深处都有些什么东西在等待着人类去发现呢?

由于环境的恶劣,目前人们对它的探索和了解也是非常有限的。

超过1万米,极高的恐怖水压、异常寒冷的黑暗环境、食物资源匮乏、氧气非常稀薄,虽然它的里面,隐藏了很多神秘之处,但是,马里亚纳海沟仍然是世界上最恶劣的地方。


深海的奇特生物

在这么深的海底生物的类型已经和我们通常的了解不大一样了。因为长期处于恐怖的高压、黑暗环境中,它们的外表也与我们常见的海洋生物不同,有的可以用“怪诞”来形容。



在上世纪60年代初期,科学家搭乘着潜水器下潜马里亚纳海沟,通过检测,发现马里亚纳海沟的沟底气压,竟然达到1100个大气压,不过,却意外的在这里,发年了小红虾和比目鱼游动的身影。此后,在马里亚纳海沟中,又陆续发现了很多其它生物,还在8000米以下的水层中,发现了未知生物。



小飞象章鱼

虽然它的名字中带有“章鱼”,可是它并不是章鱼,而是一种外表非常软萌、可爱的软体动物,在马里亚纳海沟4800米深的地方,可以找到小飞象章鱼的身影,它们的主要食物是甲壳类和多毛类海洋生物,同时,在黑暗的水下,它们因为自身会发光,就会吸引食物们靠近,然后就好像蜘蛛织网来黏住猎物一般,它们也会分泌出大量的粘液,在食物靠近的时候,将它们给黏住,无法逃跑。



深水海兔

虽然名字叫做“海兔”,但是它们也不是海兔,而是一种螺类,不过与我们平时常见的螺类不同,它们的壳已经都退化了,看起来就好像软体动物一般。最有趣的地方在于,它们竟然可以雌雄同体,然后根据自己吃进去的水草颜色,来随意更改自己的身体颜色,比方说它们吃进去的是紫色的水草,它们就会变成紫色。



狮子鱼

它们也是一样,虽然名字带有“狮子”二字,可是一点都不凶残,而且还非常的软萌,身上也没有鱼鳞,看起来就好像是一条白色的“娃娃鱼”,它们生活的地方在海面8000米以下的海域里,因为高压作用,它们的骨骼近乎透明,看起来浑身都充满了水分,好像与海洋都融合成了一体。



如今,关于马里亚纳海沟的探索仍然在持续着,科学家们也多次在其中发现了很多有趣之处,比方说,此前曾经在那里找到了一座美丽的“海地花园”。不过,受到太平洋海洋垃圾的影响,如今马里亚纳海沟中的微塑料含量也越来越多,不禁让我们为这些神奇的海洋生物感到担忧。

马里亚纳海沟深处的水

进一步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。

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。

第2个回答  2021-03-18

人类的探测器潜入10000多米深的马里亚纳海沟,到底发现了什么?

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