地球上最深的地方,马里纳亚海沟,巨大的水压能把铁球压扁吗?
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发布时间:2024-07-02 05:16
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时间:2024-10-27 03:13
欢迎收看本期探寻原野,我们都知道世界的最高的山峰是珠穆朗玛峰,那你知道世界上最深的地方是哪里吗?它就是马里亚纳海沟。马里亚纳海沟是目前所知地球上最深的海沟,该海沟地处北太平洋西部海床,形状呈弧形,全长2550千米,平均宽70千米,水下大部分深度在8000米以上。其中最深处在斐查兹海渊,深达11034米,是地球的最深点。这是什么概念?如果拿世界最高的山峰,高度为8848米的珠穆朗玛峰与它相比,珠峰将完全没入其中。
那里究竟是一个什么样的环境?生长着什么样类型的生物?有着什么不为人知的秘密?这一切的一切都无不引起人们对它的好奇心。于是人们便开始了对它的 探索 。
就在1960年1月23日,瑞士著名深海探险家,雅克•皮卡尔与美国海军中尉沃尔什乘着"迪里雅斯特"深水探测器,对海沟进行了探测。这次探测,他们成功潜入世界上最深的海沟马里亚纳海沟,下潜深度10916米,创造了当时最深的潜水深度记录。
11公里,这距离在地表上对我们来说其实并不遥远,我们可以轻易到达。但在水下要完成这段距离是极其艰难和危险的。当他们潜到9785米的时候,潜水器发生了剧烈的震动,导致一块19厘米厚的舷窗玻璃出现了轻微的裂痕。要知道在这个深度的水压高达1000个大气压,一旦玻璃破裂,后果将不堪设想,但是他们不愿放弃这次难得的机会,最终还是冒险继续下潜到10916米的深度。
在深海处,由于阳光照射不到,所以那里是一个高压、漆黑和冰冷的世界,通常的温度是只有两℃。在这样的环境下能生存的鱼类很少,但令人惊奇的是,在这样深的海底,科学家们竟然发现有比目鱼和小红虾存在。
生活在水面浅层的的鱼类大多数为硬骨鱼类,它们大多数都有鱼鳔。鱼鳔是鱼的器官之一,约占身体的5%左右。里面充填的气体主要是氧气、氮气和二氧化碳,其中氧气的含量最多。鱼鳔的一种作用是在缺氧的环境中,可以作为辅助呼吸器官,为鱼提供氧气。而另一种作用是通过鱼鳔肌调节鱼鳔的收缩和膨胀,可以使鱼调节身体的密度,在水中上升或下沉。这种鱼类大多生活的水域不会很深,当水域过深时,它们的身体将会受到巨大的压力而不适合它们生长。
在深海,鱼类为了适应环境,它们身体的生理机能与大洋浅层的鱼类相比,已经发生了很大变化。这些变化反映在深海鱼的肌肉和骨骼上。为了适应深海的巨大水压,鱼的骨骼变得非常薄,而且容易弯曲,肌肉组织则变得特别柔韧,纤维组织变得的细密。鱼皮组织变得非常薄,它能使鱼体内的生理组织充满水分,保持体内外压力的平衡。这就是深海鱼类为什么在如此巨大的压力条件下,也能生存的原因。
也许有人问,往马里亚纳海沟扔一个铁球,铁球会不会被巨大的压力压扁呢?为了解开这个疑惑,也有人做了类似的实验。他们将一个塑料杯挂在潜艇的外面,然后随着潜艇一起下潜到海底深处。当他们完成测试后,上到水面时发现塑料杯已完全被压力压变形,而经测量潜艇的外形尺寸也比下潜前小,这说明它们在水下都受到的巨大的压力,从而导致了变形。
而换成铁球情况又会怎样呢?我们就拿一个碳素钢材质的铁球来说吧,按它的屈服强度为235兆pa,也就是2350个大气压,当超过这个值,铁球便会发生结构性破坏。按照马里亚纳海沟的最深处是11034米,它的水压是1100个大气压,这个压力远比铁球的屈服压力小,所以铁球不会被海水压力压扁。但是由于受到海水巨大的压力,铁球的体积将会略微缩小,而密度略微变大,只是这种微小的变化我们感觉不到而已。