要問(wèn)哪里是地球最大的疤痕,那便是馬里亞納海溝。
可不要以為它是一個(gè)靜態(tài)海溝,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),馬里亞納海溝竟然是動(dòng)態(tài)的,它正在吞噬海水。
根據(jù)質(zhì)量守恒定律,這些水不可能平白無(wú)故消失,那么被馬里亞納海溝吞噬的海水,最后都去了哪里?
或許,這些水的旅程,能為我們揭示地球的物質(zhì)循環(huán)。
甚至還能為我們解開(kāi)地球海洋起源的謎團(tuán)。
海洋里的世界
馬里亞納海溝位于太平洋,是太平洋板塊與亞歐板塊發(fā)生劇烈的碰撞所形成的。
海溝最深處超過(guò)了11公里,也就是說(shuō)這里的海拔為-11千米。
因?yàn)槟壳皩?duì)于馬里亞納海溝的探索還不是最全面的,這個(gè)深度數(shù)據(jù)在未來(lái)還會(huì)改變。
目前來(lái)到過(guò)馬里亞納海溝的探測(cè)器甚至比太空的探測(cè)器都少,到達(dá)過(guò)馬里亞納海溝海溝的人,一只手就能數(shù)過(guò)來(lái)。
為什么人類(lèi)能夠飛上萬(wàn)里高空,卻無(wú)法下潛到萬(wàn)里深海呢?
深海探測(cè)器
這就不得不提到深海惡劣的環(huán)境。
在海洋里,每下潛100米,大氣壓就增加10倍。
以馬里亞納海溝11000米的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算,最深處的壓強(qiáng)是110兆帕,而我們的大氣壓是101千帕,1兆帕等于1000千帕,可想而知那時(shí)多么恐怖的環(huán)境。
而宇宙是真空,看作0千帕,它與我們的大氣的差距只有一個(gè)大氣壓,完全可以用宇航服平衡人體內(nèi)外的壓強(qiáng)。
如果人要進(jìn)入馬里亞納海溝,光穿潛水服是不可能的,去往馬里亞納海溝的人都是坐在潛水器里面的。
探測(cè)器來(lái)到海底
全球只有美國(guó)、英國(guó)、蘇聯(lián)、中國(guó)和日本的探測(cè)器去過(guò)馬里亞納海溝。
很長(zhǎng)時(shí)間,人類(lèi)對(duì)馬里亞納海溝的了解非常少,很多人都認(rèn)為它是靜態(tài)的海溝,已經(jīng)成型了。
可是最新的研究發(fā)現(xiàn),馬里亞納海溝可能還在加深,并且,它正在吞海水。
馬里亞納海溝
經(jīng)過(guò)探測(cè)器的計(jì)算,馬里亞納海溝每年的吞水量在30億噸,每100萬(wàn)年就是3千萬(wàn)億噸海水。
馬里亞納海溝形成了大約6000萬(wàn)年,被它吞下的海水可以將任意一個(gè)大洲淹沒(méi)。
那么,為何太平洋沒(méi)有被馬里亞納海溝吞干呢?
它依然是全世界最大的海洋。這些被吞下的海水都去了哪里?
馬里亞納海溝正在吞噬海水
首先我們需要弄明白,地球上的絕大多數(shù)生物都生活在地殼上,而各種地理環(huán)境,也是地殼的一部分。
馬里亞納海溝是在地殼之上的,地殼的平均厚度有17千米,而馬里亞納海溝的深度是11千米,這說(shuō)明馬里亞納海溝是世界上地殼最薄的地方,只有大約6千米。
因此,如果馬里亞納海溝存在吞噬海水,那么海水去往的地方就是地殼的下一層。
地球的結(jié)構(gòu)
地殼之下是地球的地幔,它又分為上地幔和下地幔,其中上地幔與地殼的連接處呈現(xiàn)液態(tài),被稱(chēng)為軟流層。
軟流層是熔融狀態(tài)下的巖石,俗稱(chēng)巖漿,它就是地球火山噴出來(lái)的物質(zhì)。
軟流層的溫度在700到1400℃,很多人認(rèn)為海水流入軟流層后會(huì)氣化成水蒸氣,實(shí)際上并不是。
因?yàn)樯系蒯5膲簭?qiáng)非常大,超過(guò)了地球表面的任何一處,海水會(huì)在這樣的溫度和壓力之下,與軟流層的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),融入到軟流層之中,變成一種物質(zhì)。
這種物質(zhì)會(huì)有兩種情況再次變?yōu)樗?/p>
軟流層被認(rèn)為是巖漿的發(fā)源地
第一種就是被火山噴出來(lái),由于大氣的壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于上地幔。
原本成為軟流層物質(zhì)的海水在一系列的反應(yīng)中再次變回水蒸氣,通過(guò)蒸發(fā)回到大氣。
接著在通過(guò)降水來(lái)到地球表面,最后匯入大海,不過(guò)這個(gè)大海很有可能不是太平洋。
相當(dāng)于這些海水挪了一個(gè)窩。
第二種則是軟流層通過(guò)冷卻成為地殼的一部分,這些物質(zhì)也會(huì)因?yàn)榈蛪旱蜏刂匦伦兓厮?/p>
然后通過(guò)滲透匯入地下水,地下水最后的歸宿,也是流向大海。
大海的海水
這個(gè)海,同樣不會(huì)限于太平洋,也許是大西洋、也許是印度洋、甚至?xí)潜北蟆?/p>
當(dāng)然,馬里亞納海溝吞噬的海水也不一定全部都落入了上地幔,它也有可能在地殼之中“拐彎”,去往地殼的另一個(gè)地方。
前面說(shuō)到了馬里亞納海溝的地殼深度大約6千米,地殼的主要成分是巖石,這些巖石并不一定是緊密的,里面會(huì)存在裂縫或者間隙。
海水在被吞噬后,得經(jīng)過(guò)地殼再進(jìn)入地幔,所以在這個(gè)過(guò)程中,會(huì)有一部分海水直接以液態(tài)的形式“溜走”,順著地殼里面的縫隙成為地下水。
綜上所述,這三條道路的最后歸宿都是大海,也就是說(shuō)從哪里來(lái)帶哪里去。
即便每年吞噬30億噸海水,海平面也不會(huì)有什么下降,因?yàn)榈厍虻乃尸F(xiàn)一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。
地球上的水循環(huán)
馬里亞納海溝將海水這一通折騰,讓科學(xué)家想起了一件事情,那就是地球海洋誕生的謎團(tuán)。
關(guān)于地球海洋是怎么來(lái)的,一般持兩種假說(shuō),并且這兩個(gè)假說(shuō)關(guān)系到人類(lèi)的真正的來(lái)歷。
第一種假說(shuō)是“天外來(lái)水”,地球的海洋是彗星帶來(lái)的。
彗星是太陽(yáng)系一種天體,它們來(lái)自遙遠(yuǎn)的奧爾特星云,主要成分是水、甲烷、氫氣,且均呈現(xiàn)固態(tài)。
地球形成初期,太陽(yáng)系內(nèi)充滿(mǎn)了各種撞擊,地球當(dāng)然沒(méi)能幸免,而且這個(gè)時(shí)候的地球是一個(gè)“火球”。
彗星降臨
彗星撞擊地球后,因?yàn)榈厍虼藭r(shí)的溫度非常高,于是直接融化了。
當(dāng)時(shí)撞擊地球的彗星不止一顆,而且有的彗星體型非常大,這樣幾顆下來(lái),地球上很快就形成了初始海洋。
彗星上的甲烷、氫氣等氣體就成為地球的初始大氣。
如果這個(gè)假說(shuō)成立,那么生命的誕生就不是地球一個(gè)球的事情。
它是地外、地內(nèi)一起努力的結(jié)果,所有生物都不是地球土生土長(zhǎng)的了。
地球的變化
第二個(gè)假說(shuō)則是,水是在地球形成的時(shí)候就存在的,只不過(guò)那個(gè)時(shí)候不是液態(tài),而是存在于地球的各個(gè)地方。
那會(huì)兒的地球是一個(gè)“火球”,就像沒(méi)有地殼的地球,將地幔暴露在外面。
這個(gè)時(shí)候的水,就和馬里亞納海溝被吞噬掉的海水一樣,以一種物質(zhì)的形式存在于“火球”內(nèi)外。
隨后地球冷卻,這些物質(zhì)變成水滲透出來(lái),形成了最初的海洋。
早期地球表面
隨后在海底熱泉口附近,形成了最初的有機(jī)物,最后形成了早期的生命。
如果這個(gè)假說(shuō)成立,則說(shuō)明我們所有生物都是地球的原住民。
現(xiàn)在馬里亞納海溝的海水經(jīng)歷,能說(shuō)明早期地球的水,可以以固液氣以外的形式存在于地球上,海洋起源于地球本身。
早期生命的化石
經(jīng)過(guò)科學(xué)家們的分析,馬里亞納海溝吞噬海水不會(huì)使海平面下降,但是地球的海平面卻在上升。
這個(gè)上升當(dāng)然和馬里亞納海溝沒(méi)關(guān)系,而是冰川融化的結(jié)果。
前面說(shuō)到,整個(gè)地球的水呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡,但是這個(gè)平衡現(xiàn)在在被打破。
北極的冰川
原本地球每年吞的水和吐出來(lái)的水量是相等的,可是因?yàn)?strong>全球變暖,兩級(jí)冰川融化速度加快,地球每年產(chǎn)生的液態(tài)水,超過(guò)了地球每年吞的水,這就導(dǎo)致海平面上升。
海平面上升的根本原因是二氧化碳含量增加,溫室效應(yīng)增強(qiáng),來(lái)源是人類(lèi)使用化石燃料,將遠(yuǎn)古時(shí)期封印起來(lái)的碳釋放了出來(lái)。
原本這也是地球的一個(gè)碳循環(huán),只是人類(lèi)讓這個(gè)速度加快,打破了地球設(shè)置的處理速度。
冰川融化
科學(xué)家擔(dān)憂,這將會(huì)引發(fā)地球的第六次生物大滅絕。
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