海洋最深處的水壓有多大?人體能潛入這裡嗎?

2020-12-04 小紅兄在科普

蘇聯科學家通過研究「蝦」和「長頸鹿」,發明出了能讓太空人自由穿梭外太空的太空衣,在學科上這叫仿生學;要知道太空中的環境極其的複雜,科學家需要在太空衣內模擬出和地球上差不多的環境。首先就需要解決中沒有大氣壓的問題,如果一個人在沒有任何保護條件的情況下,直接到達太空,他的身體會不斷地膨脹,內臟器官破裂,最終快速死亡。那麼人類的身體能夠承受的極限壓強是多少呢?答案是400000~500000pa之間。

其實這也要因人而異,比如:在生活中有一些人在面對天氣變化時,會感覺到身體不適應,或者是有人到西藏高原等地去旅遊時,會產生高原反應,而一些人卻沒有。這些現象產生的原因之一就是外界環境中的大氣壓強產生了變化引起的。

所以科學家在將太空人送入太空前,要對太空人進行大量的體能鍛鍊,讓他們擁有更強壯的身體,使得他們能夠在太空中勝任這項工作。

同樣,如果人類想要達到更深的海底,也需要考慮大量的因數。讓我們首先來了解一下地球上的海洋最深處吧,

那麼海洋最深處究竟在哪裡?位於西太平洋北部的馬裡亞納群島旁----馬裡亞納海溝(位於北緯11°20'N,東經142°11.5'E)就是地球上的海洋最深處,其深度超過了一萬米。這裡早在6000萬年以前就已經形成了;形成原因為地殼板塊的運動,當太平洋海洋板塊與菲律賓大陸板塊相碰撞時,太平洋板塊插入菲律賓大陸板塊之下,等到一切平靜後兩大板塊的碰撞處就行形成了這條海底最深的海溝。

由於各個時代的科技水平和海底環境變化對測量海溝深度的數據都有影響,所以每次測量給出的馬裡亞納海溝深度都有所不同。1951年英國海軍第一次對馬裡亞納海溝進行精確的測量得到的數據為10863米,而後蘇聯、美國、日本相繼都對馬裡亞納海溝進行了精確的測量,得到數據分別為11034米、10916米、10911米。也就是說,沒有人能給出馬裡亞納海溝最精確的深度值。

而最新的一次對馬裡亞納海溝深度進行測量的工作,為中國的「奮鬥者號」完成(時間為2020年11月10號),得到的深度值為10909米。一萬多米的深度也被稱作地球上的第四極(海洋最深處),有網友調侃道,世界上的最高峰為我國的珠穆朗瑪峰,其高度為8844米,如果把它放入馬裡亞納海溝,馬裡亞納海溝能夠將整個珠穆朗瑪峰淹沒。

馬裡亞納海溝如此之深,這裡的壓強有多大?

首先我們要知道一個液體壓強公式:壓強=海水密度×重力常數×深度,由於馬裡亞納海溝面積大,各處高低不同,於是有人通過計算它的平均深度,估計得出馬裡亞納海溝底的壓強約為111兆帕,相當於1平方米的面積中承載了400公斤的重量。而地球表面的大氣壓強僅為0.1MPa,所以地球表面的絕大部分東西到了這裡,幾乎都會被壓得粉碎。

而人能夠到這裡嗎?答案是肯定不能,一般人潛水的深度最多能夠達到30米,這裡的壓強有450000pa,已經接近人體極限了,如果還想繼續向更深的地方潛水,那麼人體的很多器官就會開始出現病變(如耳膜破裂),所以想要憑藉人體自身承受10000米深的海底壓強根本不可能,可以說是「以卵擊石」。而在人類已知的海底生物中,也只有極少的生物能夠生活在海底8370米處。再往下幾乎就不能發現能夠來去自如的生物了。

那麼馬裡亞納海溝下面究竟都有些什麼呢?根據各國科研團隊對馬裡亞納海溝的研究來看,從淺到深,淺處的馬裡亞納海溝與普通的海洋環境一樣有著各種各樣的魚、珊瑚、海草等。而到了8000米的深度時科學家在這裡發現了奇特的「獅子魚」如人的手掌般大,這樣的深度氧氣、食物都極為稀缺能夠發現魚類真叫人稱奇。在8000米以後科學家們發現了一種「吃油的細菌」以及大量的「碳氫化合物」;此外還有人類產生的微塑料,這不得不讓人反思,人類對自然環境破壞之深。

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    地球的海洋中,有幾個地方深達萬米,包括 馬裡亞納海溝、湯加海溝、菲律賓海溝等等,其中最深的是太平洋的馬裡亞納海溝,這裡大部分的水深都超過了8千米, 其最深度更是達到了10924米(也有其他測量數據,大多在11000米左右),這裡被稱作 斐查茲海淵。
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