每年“吞掉”30亿吨海水,科学家揭秘原因科学旅行号
说出来你可能不信,我们脚下这颗星球,其实是个"渴不死"的主。它每年都要偷偷喝掉好多海水,而且一喝就是几十亿吨。最能喝的那个"嘴",就在太平洋底下,叫马里亚纳海沟。这事儿听起来像不像神话故事?什么山神啊海神啊,躲在海底咕嘟咕嘟喝水。
但这是真的,而且是科学家们实打实测出来的。每年30亿吨,什么概念?就是全中国人每人每天喝两升水,喝一年都喝不完这么多。那地球喝这么多水干嘛?它也不上厕所啊?别急,这事儿说来话长,得从地球的"皮肤"说起。我们都知道地球不是个实心球,它是分层的。
最外面那层薄皮,叫地壳。地壳不是一整块,它碎成了好多块,就像一个摔裂了的鸡蛋壳。这些碎块叫板块,它们一直在慢慢飘,有的往一块儿挤,有的往两边拉。挤的时候会怎么样?两块硬邦邦的岩石撞在一起,总要有一块认输吧?一般来说,重的那块会往下钻,钻到另一块的底下去。
这个往下钻的动作,科学家给起了个名字,叫俯冲。马里亚纳海沟就是这么来的。太平洋板块比较重,也比较薄,它一头扎到菲律宾板块底下去了,扎出来一个超级深的大坑,就是海沟。有多深?11000多米。把珠穆朗玛峰倒过来插进去,山顶都碰不到底。那喝水是怎么回事呢?
你想啊,一块几十公里厚的大石头,硬生生给掰弯了,往地底下塞,它能不裂吗?肯定裂啊。就像你掰一根粉笔,一弯就碎,对吧?板块也是一样,一弯曲,表面就裂开了好多大大小小的缝。这些缝一直通到海底,海水就顺着这些缝往下渗,渗啊渗,渗到地壳里面,甚至渗到地幔里面去。
就像你把一块干海绵按到水里,水会被吸进去一样。只不过这块"海绵"有点大,有几百公里长。那科学家是怎么发现的呢?总不能钻个洞下去看吧?11000米深的海,再加30公里深的地壳,你钻个试试?根本不可能。他们用的办法特别巧妙——听声音。什么声音?地震的声音。
地震波这东西特别有意思,它在不同的东西里面跑的速度不一样。在干石头里跑得快,在湿石头里跑得慢。就像你在空气里说话传得快,在水里说话传得慢一样。所以科学家们就把一堆地震仪扔到海沟周围的海底,听了整整一年的地震波。然后他们一算,哎不对啊,这地震波怎么跑得这么慢?
按道理不应该啊。算来算去,只有一种解释:那底下的石头里含了好多水。含了多少呢?算出来的结果把所有人都吓了一跳——每年30亿吨。比之前大家猜的多了三倍还多。而且这些水能渗多深?说出来你可能不信,能渗到地下30公里。30公里是什么概念?
你从北京开车到天津,大概也就这么远。就这么深的地方,都有海水在里面泡着。听到这儿你肯定会问,照这么喝法,喝了几百万年,大海不早就喝干了?怎么现在海平面还在往上涨啊?嗨,你以为地球是只进不出的貔貅啊?它喝进去的水,最后还会吐出来的。怎么吐?主要有两个办法。
一个是打喷嚏——火山喷发。你想啊,地幔里的岩石融化了,里面的水就变成了水蒸气,跟着岩浆一块儿喷出来。全世界那么多火山,每年喷出来的水蒸气,那也是天文数字。另一个是出汗——海底热泉。就是在海底的一些地方,会有滚烫的热水从地下冒出来,咕嘟咕嘟的,就像地球在冒汗。
这些热水其实就是从地下循环回来的海水。所以说,这其实是地球的一个水循环。海水从海沟喝进去,在地幔里转一圈,然后通过火山和热泉再吐出来。就像我们人体的血液循环一样,地球也有自己的体液循环。那既然是循环,海平面为什么不下降呢?
因为喝进去的和吐出来的,大体上是平衡的。而且30亿吨听起来吓人,放在整个大海里,真的就是九牛一毛。整个地球有多少海水?13.5亿立方公里。换算成吨的话,就是135亿亿吨。30亿吨占多少?五十万分之一。就好比你有一百万,每天花两块钱,你能花到天荒地老。
而且现在海平面不但没降,反而还在涨。为什么?因为全球变暖,冰川都化了,再加上海水热胀冷缩,每年海平面要往上涨3毫米左右。这比海沟喝掉的那点,多了好几百倍。不过话说回来,马里亚纳海沟这地方,真的是地球上最神奇的地方之一。你想想,11000米深的地方,压力有多大?
1100个大气压。什么概念?就相当于你指甲盖上站了一头大象。就这么大的压力,钢铁都能给压变形了。但就是在这么极端的地方,居然还有活物。科学家们在海底发现了好多奇奇怪怪的生物,比如片脚类,长得像特大号的皮皮虾,还有一些长得像外星生物的虫子。
它们怎么扛住那么大压力的?到现在科学家也没完全搞明白。还有更神奇的,海底热泉旁边,居然有一整套完整的生态系统。有虾,有蟹,还有管虫,长得跟一根根白管子似的。这些东西不靠阳光活着,全靠热泉里的化学能。这在以前,人们想都不敢想——生命居然可以不靠太阳生存。
而且这些热泉喷出来的水,温度能有三四百度,但因为压力太大,水居然不会沸腾,还是液态的。你说神奇不神奇?说到这儿,我突然想起一个挺讽刺的事儿。科学家们在海沟最底部,居然发现了塑料垃圾。你想想,全世界没几个人去过的地方,塑料先到了。人类的影响力,真的是无孔不入啊。
再说回人类探索海沟的历史,也挺有意思的。第一次有人潜到海底,是1960年。两个人,一个叫皮卡德,一个叫沃尔什,坐着一个叫"的里雅斯特"的深潜器,吭哧吭哧下到了海底。那时候技术多落后啊,他们在底下只待了20分钟,就因为舷窗裂了一道缝,吓得赶紧往上跑。
就这20分钟,也足够载入史册了,因为他们是第一批到达地球最深处的人类。然后呢?然后整整52年,没人再下去过。你没听错,52年。中间不是没人试过,是技术难度太大了,一直没人成功。
直到2012年,有个拍电影的,叫詹姆斯·卡梅隆,就是拍《泰坦尼克号》《阿凡达》那个导演,自己掏钱造了个深潜器,一个人潜下去了。你说有意思不?一个拍电影的,居然完成了这么多科学家没完成的事儿。而且他下去不是为了拍电影,纯粹是因为自己喜欢探险。
有钱人的爱好,真的是我们想象不到的。现在我们中国也有自己的深潜器了,叫"奋斗者"号。2020年的时候,奋斗者号成功坐底马里亚纳海沟,还在底下待了六个多小时,做了好多实验,取了好多样品。这说明咱们国家的深潜技术,现在也是世界一流水平了。
你看,就这么一条海沟,能扯出多少东西来?地质学、生物学、物理学、工程学,甚至还有环保、历史、人文。这就是科学有意思的地方,你越往深了挖,越能发现更多有意思的东西。
而且我觉得吧,研究这些东西最大的意义,不是说能发明什么新技术,能赚多少钱,而是它能让你意识到,我们人类其实挺渺小的。地球已经存在46亿年了,人类文明才几千年。我们对这颗星球的了解,可能连皮毛都算不上。
就拿喝水这事儿来说,我们研究了这么多年,直到最近才搞清楚地球大概喝多少水。那还有多少我们不知道的事儿?肯定多了去了。所以说,保持好奇心真的很重要。你永远不知道,下一个被发现的秘密,会是什么。说不定哪天,我们又会发现什么颠覆认知的东西。
最后想说一句,地球真的是一颗特别神奇的星球。它就像一个活的生命体,有呼吸,有心跳,有自己的循环系统。我们人类只是它身上的匆匆过客。能有机会了解它,探索它,真的是一件特别幸运的事儿。


