科學探索菌

馬裡亞納海溝有1萬米深，那1萬米深處的水還是液態的嗎？溫度是多少？

也許很多朋友會立即聯想到一個“熱冰”的傳說，據說在距離地球33光年以外存在一顆圍繞GJ436恆星運行的熱冰行星Gliese 436b，表面溫度高達300℃，但水卻以固態的形式存在，主要原因是其強大的壓強！GJ436b和太陽系裡海王星大小對比，上圖藍色星球即為海王星，GJ436b要比海王星稍大一些，由於其距離母星距離比較近，表面溫度極高，但水體在其深深大氣層下，壓力極高，構成了熱冰形成的條件！

但馬裡亞納海溝並不能構成如此條件，最深的斐查茲海海淵水深約11034M，大約也就1000多個大氣壓，但各位不要聯想到“水深火熱”這成語，因為在如此深的海底溫度卻只有4℃左右，假如按我們人體體感來形容的，簡直就是冰冷赤骨！

另外很多朋友也很關心為什麼如此高壓還不足以形成固態的其他物質，不是有白矮星物質麼？其實1000多個大氣壓還差遠了！白矮星物質是巨大的引力坍縮將原子的外層電子壓入到了原子核附近，以電子簡併力支撐下的一種物質狀態！因為電子還沒有進入原子核中和成中子，因此物質的屬性還存在（即還是原來物質），但因原子內部的空間被大大壓縮，物質的密度極高！要求也不高，約80%太陽質量以上的恆星即可！當然這個"小小的要求"即使在地球內核也達不到！馬裡亞納海溝底部就靠邊站吧，那根本就不是它應該來的地方！

星辰大海路上的種花家

馬裡亞納海溝可不止1萬米深啊，那是一個陸地上生存的同學們絕對想象不到的世界。

1萬米以下的水仍是液態，因為有人到達過，親自測試了

馬裡亞納海溝的最深處，名字是查林傑海淵。1995年，日本海洋科技中心“海溝號”無人潛水器對其進行了第一次完整的測量。由於深海中光波及無線電波均無法應用於通信，“海溝”號採用光纜通信。操作人員在母船上對“海溝”號進行操作。“海溝”號進行了試樣採集及拍攝等考察活動，最後將一塊書有“海溝”字樣的紀念碑樹立在海底。

至今為止，直到目前，全世界只有三位深海探險者（瑞士工程師Jacques Piccard、美國海軍上校 Don Walsh、大導演James Cameron），完成了這個看似不可能的史詩之旅：成功探底11000米深的最深海底。客觀的說，還不如登上月球的人類個數多。

深海的環境和溫度如何？

深海之所以讓人望而卻步，在於它巨大的水壓。陸地上的同學們，身上承受著1個大氣壓的壓力，相當於一平方釐米的面積上承受1.034公斤的壓力。馬裡亞納海溝最深的地方海水的壓力相當於1100個大氣壓。當你在馬裡亞納海溝底部行走時，你身上等於壓上了275000個人的重量。

而在馬裡亞納海溝永恆般黑暗而安靜的世界中，溫度只有2℃。對於人類來說，這裡不比地獄的環境舒服多少吧。

沸騰的海底也是存在的

當然，不是所有的海底都是如此高壓、黑暗、寒冷，是生命望而卻步的深淵。

受到地熱和海底火山等的影響，海洋底部有熱液噴口的存在。在這些熱液噴口的周圍，水溫顆高達380℃，這是一種特殊狀況，被稱為超臨界水。當海底溫度、壓強達到臨界點後(T≥374.3℃，P≥22.1MPa)，海水將處於特殊狀態，此時的液態水和水蒸氣將融合在一起，成為一道熱泉。

海底熱泉的出現，同時也帶來大量的硫化氫和硫酸鹽類。硫化細菌可以通過化學能進行有機物合成作用，為沒有陽光的海底，帶來一片對於海洋生物來說，難得的深海生命綠洲。

哥斯拉在哪裡？

按照生態學的觀點，一個完整的食物鏈中最重要的就是自養型生物，簡單的說就是綠色植物以及微生物群落等，它們可以通過日光能進行光合作用生成有機物，滿足自我生長繁殖的同時，順便提供免費的午餐給異養型生物。

深海這些都一無所有。當然對於只吃核輻射的哥斯拉等狂暴巨獸們，這都不是事，現不現身，就看它們的心情啦。但願人類好運吧！

貓先生內涵科普

馬裡亞納海溝是世界上最深的海溝，這個海溝位於北大西洋西部海床，是兩個板塊的俯衝帶，太平洋板塊在這裡俯衝到菲律賓板塊之下。

世界上最高的山峰是珠穆朗瑪峰，珠穆朗瑪峰的高度為8000多米，而馬裡亞納海溝的最深處為11034米，所以說馬裡亞納海溝在海平面以下的深度遠遠超過了珠穆朗瑪峰的海拔高度，如果把珠穆朗瑪峰放在溝底，那麼峰頂將能漏出水面。雖然有不少的登山家成功登陸了珠穆朗瑪峰，但是探索深海的奧秘卻是極其艱難的，因為在水深一萬多米的海底，海水壓強將高達1100個大氣壓，十分恐怖。

簡單來說，在這麼深的海底，如果你敢把你的腳伸出去的話，那麼腳就會一瞬間粉碎，所以呢，那些敢於潛到馬裡亞納海溝的科學家是真正的勇士，因為可能一個不小心，潛水器有一絲裂紋，然後連人帶著潛水器一起被壓成薄片。但是呢，哪怕在這麼深的海底，依舊還會有生物活動，之前就有科學家在水深8145米的地方發現了一種魚類。

為什麼魚可以承受得住這麼大的水壓強呢？其實原因在於魚的體內也有很大的壓強，而內外壓強差並不大，所以魚才沒有被壓扁。深海也並不是風平浪靜，裡面也有很多的血腥和殺戮，科學家一直以來都在尋找的10米以上的霸王章魚就生活在這種終年不見天日的海底，雖然至今為止也沒有人見過它的樣子，但是霸王章魚的天敵是抹香鯨，曾經就有科學家在抹香鯨的肚子裡發現了直徑有20釐米的巨型章魚的牙齒。

至於什麼說水深10000米以下的水還是不是液態的，不是液態的還能是什麼狀態的？那裡雖然水很深，但是還是液態的，水壓很大，溫度也很低，也正因為這樣，人類才能駕駛潛水器下潛到馬裡亞納海溝溝底，生物才能在馬裡亞納海溝下面生存。對於水這種液體，其實是很難壓縮的，哪怕是深度如此，水的密度也不過只增加了5%而已。到了深海，溫度基本穩定在3攝氏度左右，最低溫度也有1攝氏度，不會低於零度的。

鏡像宇宙

馬裡亞納海溝是地球上最深的地方，最深處約為11000米，那裡的氣壓約1000個，對於水來說承受這樣壓力是小兒科，當然還是液態。

水能夠承受多大的壓力才會相變，目前還沒有一個確切的數據，因為地球上無法制造出讓水“變態”的壓力。有資料認為壓力增至3445個大氣壓時，將水溫降到-100攝氏度，會形成高壓冰，分子間距相對縮小，密度增加；即使壓力加大到幾百萬甚至上億個大氣壓力，水的密度還會加大，但這種改變總體上不大。

一直到水分子化學鍵斷裂，氫分子和氧分子也被壓碎成為遊離態原子，甚至核外電子逃離成為自由電子，就完全改變了水的性質，但這時候水就不是水了，甚至激發了核聚變了。這個壓力需要多大，沒有人知道，反正太陽中心壓力為3000億個，氫核聚變才能持續。

所以幻想著在馬裡亞納海溝1000個大氣壓就使水“變態”就顯得很幼稚了。

但這並不影響人類對這個地球最深處的好奇。

近百年來，人類上天入地下海探索，取得了對宇宙天地認識的巨大進步，馬裡亞納海溝是地球最神秘的地方之一，吸引了世界各國科學家探險家們的目光，各國已經很多次不斷的刷新深度紀錄。

最早的紀錄是1899年，人類在關島東南測得內羅淵深度為9660米，這個紀錄保持了30年。一直到1929年在其附近測出了9814米的深度。1957年前蘇聯“維塔茲號”回報測得深度是11034米，並將該處命名為“馬里亞納深凹”，但這個數據以後沒有人能夠重複，因此被視為不準確，並沒有得到國際公認。

目前人類到達最深海溝的人是美國好萊塢著名導演詹姆斯·卡梅隆，他導演的《異形》、《泰坦尼克》和《阿凡達》等經典影片一次次創造了票房神話。

他獨自乘坐潛艇“深海挑戰號”下潛到10929米深處，看到了永恆黑暗的海溝，探測到那裡的溫度只有攝氏幾度，約1000個大氣壓的水壓。卡梅隆在洋底探險3個多小時，收集了生物和地質樣本，拍攝了圖片和視頻。

還有不少國家都對馬裡亞納海溝深海進行了考察。

2012年，中國的深潛器“蛟龍號”載人到達最深深度為7062.68米，2016年，中國無人深潛器“海鬥號”到達最深處為10767米。

1984年日本探測航具“拓洋號”用回波定位方法測得馬裡亞納海溝最大深度為11040米，但世界上認為最精確的記錄則由日本探測艇海溝號（Kaiko）於1995年3月24日測得，深度10911米。但國外一般採用最深為11924米。

那麼深海中有些什麼生物呢？

在千米深海，有人們熟知的魚蝦，如烏賊、章魚、蝦類，還有抹香鯨等海獸類；在2000~3000米深處發現有成群的大嘴琵琶魚；在7000米以下發現還有一些魚類；2014年12月科學家們在馬裡亞納海溝8145米處發現了一種新的魚類。而在海溝的最深處，目前還沒有魚類或者其他動物發現。

人類在最深處發現的魚類命名為“獅子魚”，長相有些奇特，渾身白色，頭大眼睛小，沒有鱗，約10幾釐米長，有個奇怪的卡通鼻子，背後像浮動著的溼紙巾。

科學家表示，這種棲息很深的魚類身體結構已經發生了很大變化，骨骼等組織為適應深海壓力而改變，完全不像我們已知的任何動物。

就像茫茫太空一樣，馬裡亞納海溝也還有很多我們未知的東西等著人類去探索，但那裡的海水密度和溫度與我們常見的海水並沒有多大差別。

就是這樣，歡迎大家共同探討。

時空通訊

美國著名導演詹姆斯卡梅隆在2012年3月隻身一人潛入到馬裡亞納海溝10929米深處。這是人類歷史上第二次載人潛水器探底馬裡亞納海溝。在返回海面後，詹姆斯卡梅隆不無感慨的說：海溝極其荒涼，黑暗，這裡是地球上最像外星球的地方！

圖示：卡梅隆乘坐深海挑戰者號下潛馬裡亞納海溝

馬裡亞納海溝最深的地方是斐查茲海淵，深度為11034米，詹姆斯卡梅隆下潛的地方只比最深的地方淺105米。這算是已經非常接近海溝的最深點了。這裡的海水壓力相當於大約1100個大氣壓，然而這裡的海水仍然是液態的，溫度只有2℃。這裡是一個高壓，低溫、黑暗的世界。這裡並非大家想象的那樣高壓、和高溫並存。

圖示：馬裡亞納海溝

卡梅隆下潛的馬裡亞納海溝海底沒有海底火山和海底熱液噴口，因此海水的溫度很低。然而在一些極少數的海域，受到地熱的影響，海洋底部有熱液噴口的存在。在這些熱液噴口的周圍，水溫顆高達380℃。在正常的壓力下，水在100℃的時候就會沸騰。然而這裡是萬米深的海底，水壓是地球標準大氣壓的1000倍以上，因此即使是水溫早已遠超出了正常水的沸點，這裡的海水還是不會沸騰的。

海底的熱液噴口是海底生物賴以生存的能量獲取地點。它們就像太陽一樣為海底生物提供著生命所需的能量。

圖示：深海熱液噴口

因此，在馬裡亞納海溝深度1萬米的海洋底部，那裡雖然海水壓力極大，但是海水還是液態的；這裡終年見不到陽光，海水的溫度只有幾攝氏度。只有極少數受地熱影響的海洋底部，水溫可高達300℃以上，但由於海水壓力的影響，水還是液態的。

這就是我的觀點，歡迎大家點評！

我就是兔斯基

是液態，溫度大約在2攝氏度左右。

馬裡亞納海溝是全世界最深的海溝（最低點位於其中的斐查茲海淵，深度達11034米），因此海溝底部的壓力也是非常高的，相當於1100個大氣壓左右，我們人類要是進入這樣的環境，那就是瞬間死亡。

雖然海底的壓強非常大，但這並不意味著高溫，至少對於水這種物質來講，想要通過增加壓強的方式來使得溫度明顯變化，那是極為困難的。

對於海水溫度來講，其主要來源是太陽輻射。但隨著深度的增加，海水能接受到的太陽輻射就會越來越少，因此受太陽輻射明顯變化的，一般都是深度1000米以上海水層。而在1000米以下，海水溫度變化就變得越來越平緩。

一般在中低緯度間的海水溫度，我們可以分為三層：混合層、溫躍層、恆溫層，其中恆溫層大概就是深度在1000到2000米以下的海水層，它們的溫度處於1到6攝氏度之間。

不過海底的水溫並非處處均勻，有些地方甚至能達到數百攝氏度，它們所在的地方就被稱為海底熱泉，顧名思義就是海底噴出的熱流，雖然溫度很高，但對周圍水溫的影響範圍並沒有多大，因此海洋深處的平均水溫都是維持穩定的低溫。

期待您的點評和關注哦！

賽先生科普

目前為止只有1960年的“的裡雅斯特號”載人深潛器和2012年的“深海挑戰者號”載人深潛器短暫到達過馬裡亞納海溝最深處，總體而言人類對馬裡亞納海溝的瞭解還是很少很少的。

地球的海洋是由液態水組成的，-11034米的馬裡亞納海溝深處仍然是液態水，好萊塢導演卡梅隆在2012年時乘坐“深海挑戰者號”用了兩個小時才下潛到馬裡亞納海溝深處，當時測量的海底溫度是4℃，壓強為1100個地球大氣壓，事後卡梅隆評價馬裡亞納海溝深處是“地球上最接近另一個星球的地方”

實際上馬裡亞納海溝的溫度是嚴重兩極分化的，在4℃的低溫附近可能存在著300℃到400℃的海底熱泉，畢竟那裡是地球上最深的地方，那些由海底火山構成黑煙筒附近溫度遠遠超過卡梅隆測定的4℃，但總體而言馬裡亞納海溝還是一個又冷又黑的地方。

正常大氣壓下的液態水在100℃時就會變成水蒸氣散發開來，而在1100個大氣壓的環境下，海底火山周圍的海水處於液態水和水蒸氣的混合狀態，目前的生命起源假設中就有一種說法認為地球的原始生命誕生於類似馬裡亞納海溝深處的海底熱泉附近，靠著海底火山從地球內部帶上來的硫化氫和硫酸鹽類過活。

宇宙探索未解之迷

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時間史

自然是液態的，但有一部分的海水，可能是比較特殊的超臨界水，我們都知道正常的條件下，水的沸點為100攝氏度，當它達到100攝氏度的時候，就會蒸發變成氣態水。

但水的沸點並不是不變的，它會隨著環境的變化而降低或者升高，那麼馬裡亞納海溝的壓強，大約相當於1000多倍的標準大氣壓。

氣壓高就意味著海水的沸點高，科學家們經過計算認為，這裡的海水如果要沸騰，至少需要達到374度才行。

但由於馬裡亞納海溝是地球地殼的最薄弱處，這裡極其接近地幔，而地幔正是岩漿的發源地，所以馬裡亞納海溝附近的區域很熱，其海水的溫度甚至可以超過400攝氏度以上。

那麼在如此高溫的環境中，海水就會變成一種超臨界狀態，而這種狀態之下，水的液體和氣體沒有任何區別，因為此時它們已經融為一體，變成了一種高溫高壓的特殊流體存在。

另外由於超臨界水的溫度很高，它會不斷的從海底岩石當中噴發出來，而噴發的過程中會溶解岩石中的一些物質。

這些物質實際上為生命的存活，提供了有利的基礎，因為這些噴發的物質當中，有許多氧化硫桿菌，而氧化硫桿菌是許多浮游生物的食物，於是大魚吃小魚，小魚吃蝦米的食物鏈就形成了。

所以在一些海底火山周邊區域，經常會有很多小的海洋生物出沒，這些海洋動物從某種角度來說，就是因為超臨界水而存在的......

種植恆星

1萬米深海的水自然還是液態的水，不過也存在一些特殊狀態的水，可以說物質狀態處於液態和氣態之間，即超臨界狀態的水，溫度可以達到400℃以上。

深海處壓力十分大，但是液態的水由於性質比較穩定，海底的水壓也不能破壞液態水分子的排列方式，深海的水就保持液態。深海由於陽光無法達到，溫度很低，接近零度，由於海水和海底的摩擦，以及深層海水和表層海水之間的熱量傳遞，深海水接近卻不能到達零度。不管是從壓力還是溫度上說，1萬米深海的水還是液態。不過海底環境比較複雜，雖然整體溫度比較低，但是由於海底火山等的活躍，使得一些區域的海水溫度很高，由於海水壓力也很大，這些海水就成為超臨界狀態。

液、氣兩相呈平衡狀態的點叫臨界點，在臨界點時的溫度和壓力稱為臨界溫度和臨界壓力，海水的臨界溫度和臨界壓力分別為374℃和21.7MPa，1萬米海底壓力是超過了水的臨界壓力的，而海底存在很多板塊裂縫，每年都會吞噬很多海水，但是地球內部的溫度和壓力很高，海水會被加熱，可以輕易超過臨界溫度，最後又被擠壓噴出來，所以海洋的海水不會因為地球這樣吞噬而減少，同時這些水就因為壓力和溫度都到達了臨界點，這些水就成為了超臨界狀態。科學家曾經探測到自然界存在的溫度最高的超臨界水達到了400攝氏度以上。

超臨界狀態的水溶解性較強，也擁有更好的可壓縮性，所以現在發電機組都會用生產超臨界水來推動汽輪機發電，同時超臨界狀態的水溶解性很強，可以將地球內部的很多化學物質帶出，使得海底化學能細菌擁有充足的養分和熱量供應，所以科學家認為海底熱泉可能是地球生命起源的地方。

關鍵字: 熱冰 馬里亞納 科學