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地球最深处的马里亚纳海沟,人类下潜地下一万米,发现了什么?

地球 2026-04-22 菜科探索 +
简介:

【菜科解读】

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当我们站在海洋的边缘,凝视着无垠的海平线,心中是否也曾想象过那个浩渺而神秘的深海世界?这片广袤而未被完全探索的海域蕴藏着无尽的谜团和宝藏,等待着勇敢的探险家们去揭开它们的面纱。

深海,那是地球上最神秘、充满未知的地方之一。

它是一个黑暗、寒冷和压力巨大的世界,深海底部的温度可以低至摄氏零下2度,水压高达几百倍于海平面上的大气压力。

在这个极端环境中,生物演化出了千奇百怪的外貌和特殊的生理机能。

但深海并不只是一个黑暗和寂静的世界。

在这里,存在着令人叹为观止的景观和生命形式,超出了我们对生态系统的常规认知。

巨大的珊瑚礁林在黑暗中闪烁着微弱的光芒,柔软而华美的触手从暗礁中舞动。

巨型的章鱼,拥有智慧与力量,能够轻松应对深海的挑战。

而其他生物,如透明的水母、发光的鱼类、奇特的海龙等,以其奇幻的姿态和独特的生存方式,为这个世界增添了一抹鲜艳的色彩。

然而,我们对深海的了解仅限于冰山一角。

据科学家们估计,全球深海区域的探测率仅为5%左右,这让人难以想象没有被揭示的95%是多么庞大!在这片未知之域中,可能隐藏着无数的新物种、珍贵的矿产资源,甚至还有对人类生存与未来有着重要意义的科学问题的答案。

因此,探索深海成为了科学界和勇敢的探险家们的共同目标。

他们挑战极限,推动科技进步,以期能够窥探更多深海的秘密。

探索海底最深处——马里亚纳海沟就成了科学家们的一大追求。

2020年,我国自主研发的海底自动探测器“海斗一号”成功下潜到10907米深的马里亚纳海沟。

我们在那里到底发现了什么?

世界最深之处

马里亚纳海沟是世界上最深的海洋地貌,它位于西太平洋马里亚纳群岛以东,属于西太平洋海槽系统的一部分。

它是一个典型的弧形海沟,全长约2,550公里,最大深度达到10916米,是地球表面海底最低点。

根据帕斯卡原理,水下每增加10米,会增加约1个大气压强。

这是因为在水下,水的重力作用会导致增加的压力。

正常情况下,海平面上的大气压强大约为1个标准大气压。

当我们开始下潜时,每下潜10米深度,水的压力会增加相当于一个大气压强,也就是说马里亚纳海沟最深处能达到1091倍大气压,即便是最坚固的保险箱到这里也会瞬间被压成铁皮。

马里亚纳海沟的形成始于1.4亿年前,当时太平洋板块和菲律宾板块开始相互碰撞,导致太平洋板块向下俯冲入地球的内部。

在这个过程中,地壳被挤压和变形就形成了海沟。

作为一个活动的俯冲带,马里亚纳海沟经历了频繁的地质活动。

地震和火山喷发是常见的现象,这些活动不仅影响周围的陆地和海域,也对全球地质格局产生重要影响。

然而恶劣的地理环境反而激发了人类的探索欲望。

早在海斗一号之前,就有无数探险家和科学家想要征服这个“挑战者深渊”。

历史上的征服者

挑战马里亚纳海沟最有名的深潜器当为的里雅斯特号(Trieste)

1960年1月23日,的里雅斯特号成功下潜到马里亚纳海沟的挑战者深渊,达到了10916米的深度。

这是人类迄今为止到达的最深处,也是的里雅斯特号的最辉煌时刻。

的里雅斯特号的设计非常先进。

它采用了双壳结构,由一个8.3吨重的球形驾驶舱和一个20吨重的铁制浮舱组成。

这种设计既能提供足够的浮力,又能承受巨大的水压。

设计它的皮卡德父子也因此成为美国海军和宇航局的特聘专家。

这次下潜对于科学界而言具有重要意义。

通过这个壮举,科学家们首次亲眼目睹了地球上最深的海洋,解开了许多有关海洋深层生态系统、地质结构和物理性质的谜团。

在此之后,我国的无人深潜器“海斗一号”和载人深潜器“奋斗者号”先后下水,刷新了我国最大下潜深度纪录,其中奋斗者号最深到达海底10909米,比海斗一号的纪录还深2米。

在多次下潜中,我们逐渐发现海底跟我们想象的不一样。

海底的景象

最早雅克·皮卡德乘坐的的里雅斯特号在海底只停留了20分钟,但即使如此短的时间也足够皮卡德观察海底环境。

他发现海底是由坚固的沉积物构成的平地,就像一个沙漠。

更令人惊讶的是,他们在下潜时看到了一些前所未见的深海鱼类和虾类,这表明在这样极端的环境下,生命仍然存在着。

这也促使了国际社会决定不再向深海海沟排泄核废料。

2014年,科学家们在海底8100多米深处发现了全新的物种狮子鱼,由于水下强大的大气压强,这种鱼的肌肉介乎固体和液体之间,整体非常柔软。

深海处还有各种巨型的“触手怪”,比如说大名鼎鼎的大王乌贼。

在神话传说中,这种海怪的触手就如桅杆一样又粗又长,它们能够将触手伸出海面,将人类最强大的战舰拖下水。

在19世纪以前,人们一直认为这只是神话传说,直到1877年,人类首次在芬兰海滩上发现了一具大王乌贼的尸体。

据了解一般的大王乌贼总长为6到12米,但其中也有部分个体能长到20米,体重能达到2000斤,是真正的深海海怪。

它们的天敌是抹香鲸,抹香鲸体长接近20米,体重可达50吨,从体型来说完全碾压大王乌贼。

然而1978年,我国山东海域发现一具抹香鲸的尸体,在其头部的下方我们发现了吸盘状的伤痕,这意味着大王乌贼面对抹香鲸并非没有还手之力,甚至可能存在体型比我们预估更大的大王乌贼。

除了各种各样的生物外,近年来的深海探索还发现了让科学家们担忧的东西。

被污染的深海

近年来许多国家的深潜器进入到马里亚纳海沟深处,人们在一次次的探测中都发现了一个令人担忧的事实——海沟深处已经出现了塑料微粒,其含量约为200-2200个/L。

所谓塑料微粒是指塑料制品经过自然风化、物理破碎和化学分解等多种方式后,形成的小于5毫米的小颗粒。

它们通常来自塑料袋、塑料瓶、化妆品、洗衣液、汽车轮胎等,因为它们不易分解而在环境中积累。

它们极小,所以可以轻易地被许多生物吸入,包括浮游生物、鱼、鸟等。

在被消化后,可以直接进入食物链,从而对生态系统造成严重影响。

最关键的是它可能危害人类自身。

因为我们吃得肉类食物里已经含有塑料微粒,各地也有报告称在人体血液中检测到了塑料微粒。

尽管还缺乏足够的科学证据,但社会上已有关注者对其是否会对人体健康造成影响表示担忧。

结语

我国团队经过不懈的努力,成功达成了探险的目标,探测了马里亚纳海沟的深处。

这一成就不仅仅代表了中国海洋科技实力的发展,更代表了人类科学探险的进程。

由此,我们可以看到,在人类精神文明进步的过程中,科学技术的发展是一个动力不可或缺的因素。

不过,随着对马里亚纳海沟深处环境的深入探测,我们也发现了一些令人担忧的问题,尤其是塑料微粒的存在。

塑料微粒是人类乱扔垃圾、无序排放、不科学管理等行为的直接结果。

塑料微粒对环境的破坏和对人类健康的危害都不容小觑,所以环境保护和垃圾分类成为了必须加以重视的问题。

在这个过程中,我们希望人们更加关注环境保护和垃圾分类等基本举措,减少塑料微粒对环境和人类的破坏。

同时,我们也期望,在未来更多的科学探索中,人类不只是追求科学技术的进展,同时也能为地球的保护贡献一份力量。

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在太平洋深处,地球外核的熔融铁于2010年意外逆转方向

在太平洋深处,地球外核的熔融铁于2010年意外逆转方向,从缓慢的西漂移转变为强劲的东流。

由欧洲航天局领导的卫星任务帮助科学家追踪了这一剧烈变化,揭示了地球深处内部可能比之前认为的更不稳定和更具动态性。

几十年来,科学家们一直认为他们对液态金属在地球外核内部的运动有合理的理解。

埋藏在地表下约2200公里的巨大熔融铁层似乎遵循相对稳定的长期模式。

然后情况发生了变化。

2010年,赤道太平洋下方一大片富含铁的流体区突然改变了航向。

水流没有继续向西流动,反而突然加速向东流动。

研究人员仍不完全清楚其具体原因,但新分析的卫星和地面观测现提供了迄今为止最清晰的地球中心隐藏动态之一。

卫星揭示了地球深处隐藏的转变这项发表在《地球深部内部研究杂志》上的新研究,分析了1997年至2025年间收集的磁场数据。

科学家们结合了地面站的观测数据与多个卫星任务的测量数据,包括欧洲航天局的Swarm和CryoSat,以及德国CHAMP任务和Ørsted卫星的数据。

这些任务使研究人员能够监测地球磁场的细微变化,这种磁场是由外核中导电熔融铁的运动产生的。

通过研究这些变化,科学家们重建了地球核心与地幔边界处的流动模式。

该分析揭示了太平洋的意外逆转。

研究发现,2010年,太平洋地区从微弱向西移动转为强烈向东移动,挑战了此前外核在长期内表现大致稳定且可预测的假设。

地球的磁场屏蔽依赖于这种流动地球的磁场之所以存在,是因为液体外核内部不断运动。

当熔融铁环绕固体内核时,形成了地球的地质发电机——负责产生环绕地球的磁场的过程。

这种磁场屏蔽在保护地球免受来自太阳的带电粒子影响中起着关键作用。

没有它,地球的大气层和技术系统将更加容易受到有害太阳辐射的影响。

尽管新观测到的逆转对人类和气候没有威胁,科学家表示理解这些内部变化极为重要。

磁场在不断演变。

即使是渐进的变化,也会影响导航系统、航天器操作以及用于预测近地空间天气的模型。

群聚卫星提供了关键线索ESA的三颗Swarm卫星于2013年发射,专为以极高的精度绘制地球磁场而设计。

它们的高灵敏度磁力计能够将来自核心深处的信号与地壳、海洋、电离层和磁层产生的磁效应区分开来。

由于卫星运行在精心协调的轨道上,研究人员能够追踪磁场模式随时间演变的过程。

这些观测帮助科学家不仅识别了太平洋反转本身,还发现了后续的扰动,包括2017年的地磁震动,即地球磁场行为的快速变化。

据欧洲航天局Swarm任务经理Anja Stromme介绍,Swarm的长期数据集尤为宝贵,因为它提供了多年持续的全球覆盖,而不仅仅是依赖分散的地面观测站。

这种持续监测使研究人员能够观察2010年反转后岩心动力学的变化,并跟踪东流随时间演变。

科学家认为这种逆转可能已经开始减弱主要研究作者弗雷德里克·达尔·马德森表示,这一突如其来的反转引发了关于地球深层内部行为的重大新问题。

研究人员目前正试图确定该事件是暂时波动、反复振荡的一部分,还是核心内新稳定环流模式的开始。

有趣的是,团队的模型表明,自2020年左右以来,太平洋下方强劲的东流已经减弱。

卫星数据还揭示了快速变化的流动结构和波状加速度,这些在较旧或噪声较大的数据集中可能未被检测到。

这些发现暗示地球核心可能经历的短期区域变异远超科学家此前的认知。

弗雷德里克·达尔·马德森还指出,太平洋流动反转的时间与地球内核通过大地测量和地震学研究推断出的变化相吻合。

研究人员现在怀疑,多个深地层发生的过程之间可能存在联系。

深地球可能比预期更紧密相连参与该研究的科学家表示,这些发现可能会重塑研究人员对地球外核、内核和下地幔相互作用的看法。

欧洲航天局群组任务科学家伊丽莎白塔·约尔菲达解释说,太平洋逆转挑战了长期以来“西向环流稳定主导外核”这一观点。

相反,研究表明,重大地区变化可能在短短十年内迅速出现。

这种可能性尤为重要,因为地核与地幔之间的边界被认为是决定深地球动力学的最关键区域之一。

理解这些层次如何相互影响,有助于科学家构建更准确的地球内部演化模型。

为什么这很重要这一发现凸显了科学家们对隐藏在地表动的金属海洋知之甚少。

曾经看似相对稳定的系统,实际上可能能够快速且出乎意料地进行重组。

得益于像Swarm这样的长期卫星任务,研究人员现在可以近乎实时地监测地球的磁引擎,捕捉到以前难以察觉的细微变化。

随着科学家们致力于了解地球磁场的演化以及行星内部深层过程之间的相互联系,这些观测变得越来越重要。

太平洋的逆转最终可能只是暂时的。

或者它可能表明地球核心的运作方式比研究人员曾经想象的更加多变和复杂。

无论哪种情况,这一事件都为我们地球上最难到达的地区之一打开了一扇新的窗口。

中国空间站人工胚胎实验|全球首次太空生命探索,为人类深空驻留铺路

5 月 11 日,天舟十号货运飞船搭载人类人工胚胎实验样本成功发射并对接空间站;

当晚 10 时,航天员将样本装入空间站实验模块;

截至 5 月 13 日,实验进展非常顺利,自动化系统每天自动更换培养液,生命发育正常。

这是人类历史上首次在太空开展人工胚胎发育研究,中国再次拿下全球第一,为人类未来深空驻留、太空繁衍,迈出了历史性一步!很多人第一次听到 “人工胚胎”,会觉得科幻甚至不安,但请先放下顾虑:人工胚胎不是真实人类胚胎,没有发育成个体的能力,是用人类干细胞构建的、和真实早期胚胎高度相似的结构,专门用于科学研究,完全符合伦理规范,安全可控。

为什么一定要把人工胚胎送上太空?答案只有一个:为人类未来在太空长期生存、繁衍,提前探路。

地球生命在亿万年进化中,早已适应了地球1G 重力环境;

而太空是微重力 + 强辐射环境,这种极端环境,对人类早期胚胎发育会产生什么影响?会不会导致发育异常?人类未来能不能在太空怀孕、生育、繁衍后代?这些问题,在地球上永远无法找到答案,只有在太空,才能真正验证。

这次实验,精准锁定人类发育最关键的第 14-21 天窗口期—— 这个阶段,是人类所有器官前体形成、体轴(头尾方向)确定的关键时期,一旦发育异常,将直接影响个体一生健康。

实验设置了两组样本:一组放在子宫细胞上培养,一组放在微流控芯片里培养;

同时地面同步开展完全相同的对照实验,5 天后,太空样本冻存返回地球,天地对比分析,精准找出太空环境对人类早期发育的影响因子。

这不是一次普通的科学实验,而是关乎人类文明未来的探索。

如今,人类深空探索步伐越来越快:登月、火星探测、空间站长期驻留,未来甚至可能在月球、火星建立永久基地。

但人类要真正扎根太空,必须解决 “繁衍” 问题—— 如果太空环境会导致胚胎发育异常,人类就永远无法在太空长期定居;

而这次实验,就是要摸清太空环境对生命起点的影响,找到应对方案,为人类太空繁衍提供科学依据。

过去,太空生命科学实验,一直被西方垄断;

而今天,中国用全球首次人工胚胎太空实验,打破垄断,领跑世界。

从空间站建成,到天舟十战十捷,再到人工胚胎太空实验,中国航天,早已不是追赶者,而是引领者,用硬核科技,探索人类未来,彰显大国担当。

国家航天局很多人说:“这实验离我们太远,没用。

”但请记住:今天看似遥远的科学探索,明天就可能改变人类命运。

几十年前,人类也觉得登月没用;

今天,登月技术催生了无数民用科技,改变了我们的生活。

太空人工胚胎实验,今天是探索,明天就是人类深空驻留、星际移民的基石,功在当代,利在千秋。

中国空间站,不仅是中国的太空实验室,更是人类探索宇宙、探索生命奥秘的前沿阵地。

致敬每一位科研人员,致敬中国航天!全球首次太空人工胚胎实验,中国做到了,人类未来,可期!

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