钟铭聊科学■水还是液态吗？会被压缩成固体吗？，马里亚纳海沟深10862米在陆地上

在陆地上，前苏联曾经挖了一个科拉深坑，深度为12262米。在挖掘科拉深坑时，挖到一定深度后，温度会变得非常高，大概每下降100米，温度升高2摄氏度。在最深处，温度超过了300摄氏度，导致挖掘科拉深坑的钻孔经常被高温损坏，不得不投入大量资金购买钻头。

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然而在海洋中，也存在一个万米深的地方，这就是马里亚纳大海沟，它是由于亚欧板块和太平洋板块俯冲而形成，这里的深度大约为1万零862米。但是它的温度和马里亚纳大海沟差别巨大，只有2度左右。

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为什么同样是万米深度，一个是超300摄氏度，一个却只有2度呢？
马里亚纳大海沟
1960年，科学家乘坐里雅斯特号深海潜水器，成功下潜到马里亚纳大海沟进行考察，考察结果显示，这里的水压高达1100个大气压，在没有保护的情况下进入到这里，就像是被压在山脚下一样，很可能把人的脊椎压断，因此很多生物都无法在这里存活。

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除了较强的大气压外，这里的温度非常低，只有大约2摄氏度，至于温度低的原因，科学家介绍说：海水温度的变化并非是线性的，而是随着深度的增加，温度下降的幅度越来越小，这样即使在万米深的海域中，温度也没有低于0度，因此马里亚纳大海沟的水仍可以保持液态形态。

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我们知道，在压强较大的地方，可以把气体，液体压缩成固体，比如：木星内部的地核，由于压强过大，导致氢被压缩成了金属氢。

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根据水的相图，想要把水压缩成固体，不同温度下需要的气压不相同，大约1000-100000大气压，如果达到1千万大气压，液态水将会变成金属水。而马里亚纳海沟由于压力不够大，仍旧以液态水的形式存在。

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但是在马里亚纳大海沟的海底热泉口附近，水以超临界水的形式存在。
在海底热泉口的烟囱里，这些热泉会将地幔层中的高温物质喷出，导致海底热泉口附近的温度达到300-400摄氏度。
【钟铭聊科学■水还是液态吗？会被压缩成固体吗？，马里亚纳海沟深10862米】在这么高温的环境下，水并不是以气态形式，而是以超临界水存在，在这里，水的液态和气体没有区别，而是完全交融在一起，呈现高温高压下的流体状态。

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马里亚纳海沟的生物
一般情况下，超过万米的海底很少有生物生存，这是因为生命的活动需要依赖能量，而大多数能量都来源于太阳光线。
由于海水隔绝了大多数光线，导致海底植物无法利用光合作用生产能量，以至于海底的生物只能依靠海洋上方飘落的碎屑以及浮游生物为生，但由于大多数碎屑和浮游生物都无法飘落至此，所以马里亚纳海沟的生物非常稀少。
然而，科学家却在海底热泉口附近，发现了大量的生物，这些生物的能量究竟来自于哪里呢？
其实，这里的生物依赖能量的方式并不是光合作用，而是热泉口附近高浓度的离子浓度差。

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英国科学家彼得.米切尔介绍说，生物生产能量的过程，和水电站原理差不多，都需要落差，当上游的水到达的下游时，巨大的冲击力会带动水轮机转动，从而产生电能。