马里亚纳海沟是地球上已知海洋的最深处,也被称为地球上环境最恶劣的区域之一。它最深处可达6到11千米。如果将世界上最高的山峰珠穆朗玛峰放入马里亚纳海沟,都无法露出峰顶,很多登山者都能够成功的登上珠穆朗玛峰,但是我们却很难征服马里亚纳海沟。既然马里亚纳海沟如此深,那么如果我们投进去一块砖头,它会多久到达海底呢?
马里亚纳海沟不仅水压很高,而且温度和含氧度都很低。它是太平洋西部洋底一系列海沟的组成部分,因亚欧板块和太平洋板块之间的碰撞而形成,亚欧板块作为大陆板块,碰撞后上升形成了岛弧,而太平洋板块作为大洋板块,碰撞后下陷形成了海沟,这个海沟就是马里亚纳海沟。它全长达到2550千米,整体呈现弧形。据统计,它已经大约形成了6000万年。
人类也在不断地探究着马里亚纳海沟的奥秘。中国在探索中也不断地取得着重大的突破,中国自2012年起将载人潜水器蛟龙号深入马里亚纳海沟进行调查,探究深海的奥秘,首次试潜成功潜入水下6671米处。
之后,蛟龙号在马里亚纳海沟一共进行了六次试潜,其中,最深的下潜深度达到了7062.68米,直至2020年11月10日,中国载人潜水器“奋斗”号成功在马里亚纳海沟坐底,深度达10909米。
这次我们来了解一下,将一块砖头扔进马里亚纳海沟,它多久才能到达海底?首先,这块砖头能否成功下沉呢?如果马里亚纳海沟随着深度的不断增加,海水的密度始终是低于砖头的密度的,那么砖头是可以成功下沉,只不过是时间长短的问题。但是如果,海水的密度在某一处高于了砖头的密度,砖头就只好悬浮在海沟中了。
据调查统计,马里亚纳海沟最底部的大气压相当于1100个大气压,在最深的11公里处水密度大约为1050千克/立方米。海水受到各种矿物质盐分和杂质影响的原因,它的密度会比较大,但是也不会超过1080千克/立方米。一块普通的砖头的密度大约为1800千克/立方米,所以砖头的密度是高于海沟深处的海水密度的,砖头可以成功的沉入海沟底部。
这块被扔进马里亚纳海沟的砖头,在它的下降的过程中会受到自身的重力,海水的浮力和海水的阻力三种力。砖头在下降过程中,随着速度的不断加快,它所受到的阻力也会越来越大。这个时候会出现终端速度,就是当砖头向下所受的合力与它所受的阻力相等的时候,这个时候的砖头也达到了下降的最高速度。
假如这块砖头以它面积最小的那一面朝下,不断往海沟以下沉,这样的话,砖头的投影面积大约为6095平方毫米,阻力系数取值为0.47。我们可以算出砖头的终端速度,它大约为2.73米/秒,那么砖头沉到马里亚纳海沟的底部最快也需要大约67分钟的时间。
我们探究一块砖头扔进马里亚纳海沟会多久才能到达海底,只是一个调查研究而已。我们学会与大自然和谐相处,不能真的往马里亚纳海沟里投放砖头和其他污染物。据一项研究结果表明,在马里亚纳海沟2673-10908米底层海水中,微塑料含量较高,并且高出了大多数的深海沉积物的含量,存在明显的海洋污染现象。
海洋受到污染,会危害整个海洋生态系统。自然的命运是和人类的命运紧密相连的,如果海洋污染严重了,大自然受到了严重的伤害后,我们人类也会受到伤害。所以从现在开始,从自我做起,开始保护我们的大自然吧。