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馬里亞納海溝深度超10000米,海底的水會呈何狀態?

引言:馬里亞納海溝的壓強超標準大氣壓千倍,那兒的水呈什麼狀態?可能是液態?可能是固態?也可能是氣態?接下來讓科學家為我們揭開謎底。


水被稱為萬物之源,生活中,不管是在辦公室裡、工地上還是商場內,我們都能看到水的身影,它是一種我們每天都會接觸,每天都需飲用的事物。如若長時間不飲水,我們的身體便可能出現一系列消極變化,例如:上火、皮膚乾燥、肝臟受損等。


在標準大氣壓下,當週圍溫度超過100攝氏度時,水會沸騰,水的狀態由液態轉化為固態。而當週圍溫度低於0攝氏度時,水會由液態轉化為固態,水分子的排列變得更加有序、緊密。那麼,生活中是否存在溫度低於0攝氏度時水不為固態,或溫度高於100攝氏度時水不為氣態的情況?

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答案是肯定的,因為水的熔點與沸點並不是固定不變的,它會受空間大小、空間壓強等因素影響。舉個簡單的例子,麻省理工學院的科學家曾設計了專項實驗,實驗開始前,他們備好了專門用途的極細碳納米管。在實驗過程中,科學家發現,當水被禁錮在極小空間內時,即便周圍溫度已遠遠超過100攝氏度,水的狀態依舊沒有變成人們期待的氣態。相反地,令人大吃一驚的是,水凝結成了塊狀物體,也就是說,此時,水呈固態,這完全顛覆了人們傳統的認知。

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從美國麻省理工研究團隊的實驗中,我們可以認識到,水的變化規律不是一成不變的,當外部條件發生劇烈變化時,水也會產生意想不到的變化。


除能在極細碳納米管中看到水的異常變化情況,科學家表示,在馬里亞納海溝附近也同樣可以觀察到水的異常變化。眾所周知,馬里亞納海溝深度較大,平均水深超8000米,而海溝最深處——斐查茲海淵達11034米,被稱為“地球最深處”。


我們知道,海下深度越大,其壓強也會越大。以馬里亞納海溝為例,該區域的壓強超過標準大氣壓千倍。在如此高壓環境中,水的變化情況與在標準大氣壓下的變化情況完全不同。科學家經過反覆測算後表示,在標準大氣壓下,令水沸騰只需將溫度加至100攝氏度,而在馬里亞納海溝中,要令水沸騰需將溫度提至374攝氏度。


那麼,這是否說明流動在馬里亞納海溝周圍的水永遠不會沸騰?畢竟馬里亞納海溝位於深海層,此層為不見光層,區域溫度應遠不及100攝氏度。


然而,事實與人們想像中的大相逕庭,雖然深海溫度普遍較低,但馬里亞納海溝所在區域十分特殊,它坐落在地殼較薄弱區域,此區域接近地幔,而地幔內又存有大量岩漿。因此,該區域並不冰冷,相反地,還十分熾熱,溫度常年在400攝氏度以上。所以,處在該區域的水長期處在液氣互混的臨界狀態,我們可將它們視作不同於普通液態水或氣態水的獨特流體。


此區域的水如此特殊,是否會給生活在該區域的生物帶來不良影響?目前,科學家還未發現它所帶來的不良後果,通常情況下,處於臨界狀態的水易從岩石縫隙中湧流出來,在它流動的過程中,藏在岩石中的部分特殊物質會被溶解,由此能孕育多種氧化硫桿菌,而氧化硫桿菌正是很多浮游類生物賴以生存的生命物質。因此,獨特水資源的存在不僅沒給生物生存帶來不利影響,還給它們創造了有利的生存環境。說到此,你有什麼看法呢?

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