马里亚纳海沟10000米深处的水,还是液态的吗?温度是多少?

地球海拔最高点是珠穆朗玛峰,高8848.86米。而马里亚纳海沟是地球海洋最深的地方,最深处斐查兹海渊深达11034米。马里亚纳海沟的深度远超珠穆朗玛峰的海拔高度,即使把珠峰置于沟底,那么峰顶也不会露出水面。

马里亚纳海沟位于西太平洋,呈现弧状,全长约2550千米,平均宽70千米。迄今为止已有数人成功下潜至10000多米深的马里亚纳海沟底部,好莱坞导演詹姆斯卡梅隆就曾亲自驾驶下潜器下潜到10929米深的海底。

万米深的海底,水压极高,大约是海平面气压的1000倍。且常年不见天日,阳光照射不到,又黑又冷。在这种条件下,马里亚纳海沟10000米深处的水还是液态的吗?温度是多少?

根据深海探测器传回来的数据,在10000米深的海底,那里的水仍是液态的,平均水温基本上常年保持在2℃左右。

只有极少数海底受地热的影响,水温可达400度,不过这里的水已经处于一种全新的状态——超临界状态。

众所周知,水在标准大气压下,0℃时就会结冰,100℃会沸腾蒸发为水蒸气,并且在4℃时密度最小。水结冰后,冰虽然是固体,却比水的密度大,这是由于水存在反常膨胀现象,冰山能漂浮在水面上就是这个原因。

其实,水的冰点和沸点都不是固定的,影响水(纯水)三相变化的因素有两个:压力和温度。

随着深度的增加,压力越大,水的密度也就越大。在10000米的深海,压力约有1000个大气压。通过施加高压,能将气体和液体压缩成固体,但10000米海底的高压并不足以使水从液态转变为固态。如果是固态的,深海探测器也到达不了这里了。

如下图所示,温度几摄氏度的纯水大约在10000倍左右的大气压下(1GPa)才能转变为固态。

并且海水的温度变化主要与太阳辐射有关,越靠近海面,温度变化就越大。海水温度的变化也不是线性的,一般深度1000米以上的海水层受太阳辐射引起的温度变化比较明显,而在1000米以下,海水温度变化就变得越来越平缓了。即使在万米深海中,水温也没有低于0度,因此马里亚纳海沟的水仍然可以保持液体形态。

深海高压缺氧,可令人惊奇的是科学家在8000多米的深海中竟然发现了生命,而且是鱼类,并不是微生物。至于在10000米深的海底是否有生命存在,现在还不得而知,有待探索。

如果人类不借助潜水器,潜水的最深也只能达到332米。目前人类借助潜水器达到的最深下潜深度为10928米,由美国探险家维克托·韦斯科沃在马里亚纳海沟创造。深海压力极高,要想进行深海探测,深海下潜器是必不可少的装备,而有能力制造的国家屈指可数。