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新闻消息文字稿
00:00穿越玛里亚纳海沟的旅程是这样的
00:02如果海水突然蒸发
00:04你的船将会下降惊人的10.9公里
00:07更令人惊讶的是
00:12这里的地质构造
00:13地球是如何形成
00:15如此陡峭和深邃的地形的呢
00:18这里有一个惊人的事实
00:21在这个最深点的东侧
00:23大约200公里处
00:24有一串与海沟完全平行的15个岛屿
00:27被称为玛里亚纳群岛
00:29一边是深邃的海沟
00:32另一边则是群岛的集合
00:34现在
00:35你能猜到玛里亚纳海沟
00:37是如何形成的吗
00:39对
00:39你猜对了
00:41唯一的可能是
00:42两个构造板块的碰撞
00:44具体来说
00:46是一个密度很高的板块
00:48与一个密度较低的板块相撞
00:50我们来详细研究
00:52这个关键过程吧
00:53数百万年前
00:55巨大的太平洋板块
00:57向西移动
00:58撞上了较小的玛里亚纳板块
01:00当他们碰撞时
01:03太平洋板块被迫弯曲
01:05并沉入更轻
01:06更浮力的玛里亚纳板块下方
01:09在这个过程中
01:11你可以看到
01:13玛里亚纳板块
01:14向内弯曲
01:15并向下移动
01:16导致它以非常陡的角度下沉
01:18玛里亚纳海沟
01:21就是这次碰撞的精确地理位置
01:23一个板块沉入另一个板块下的过程
01:28被称为俯冲
01:29这是太平洋板块
01:32弯曲并坠入地球地脉时
01:34在海底形成的深微型疤痕
01:37这就是地球上最深的海沟形成的原因
01:42现在
01:43让我们来探讨一下
01:45玛里亚纳群岛是如何形成的
01:47当太平洋板块下沉时
01:49它将海水和沉积物一同拖入下方
01:52该板块沉入了数百公里深的炽热地脉中
01:56令人惊讶的是
01:58在进入地脉的过程中
02:00俯冲板块的岩石
02:02比预期更早的融化了
02:04原因是
02:07岩石中存在被困的水分和沉积物
02:10这降低了岩石的融化温度
02:13这一现象被称为通量融化
02:16这与岩降低冰的融点的方式非常相似
02:20这块新融化的岩石
02:23现在比周围的物质更热
02:25且密度更低
02:26因此
02:28它会上升并喷发到
02:30玛里亚纳板块的海底
02:31经过数百万年的反复喷发
02:35熔岩和火山灰堆积
02:37形成了一个巨大的水下山脉
02:39当这些喷发规模巨大时
02:43其中一个水下火山的顶部
02:45最终会突破海面
02:47玛里亚纳群岛就是这样形成的
02:51它们完美地弯曲着
02:53与玛里亚纳海沟平行
02:55在玛里亚纳海沟的南端
02:58有一个异常深的点
03:00被称为挑战者深渊
03:02为什么这个区域比海沟的其他部分
03:06突然深这么多
03:07科学家们认为
03:11在海沟的南端
03:13腐冲板块实际上发生了撕裂
03:15正因为这样
03:18这个部分失去了来自剩余板块区域的支持
03:21没有了纳测的支持
03:24撕裂的部分就像是在地漫中自由下落
03:27它已比正常俯冲带更陡的角度
03:31垂直下沉
03:32这种陡峭的垂直下降
03:36在沟底形成了一个更深的V型
03:38现在
03:42视频将进入一个激动人心的阶段
03:45人类对玛里亚纳海沟挑战者深渊的探险
03:49以及他们使用的极端技术
03:51第一次探险是在1960年
03:55由雅克贝卡尔和唐沃尔什中卫进行的
03:58他们使用了一种有趣的船只技术
04:01这种船只的设计非常独特
04:04它由两个主要部分组成
04:06顶部是一个巨大的福利浮筒
04:08下方是一个小小的巡航球体
04:11为了实现浮力
04:13不能使用压缩空气
04:14因为压缩空气会被压碎
04:17相反
04:20德里亚斯特号使用了一个长达15米的薄壁浮筒
04:24里面装满了航空汽油
04:26由于汽油比水轻
04:31它提供了使船只上升所需的振幅力
04:34这艘船有一种巧妙的技术
04:38能够保持汽油的压力
04:40与周围海水的压力相同
04:42当船只通过这个管道下降时
04:45工程师们让海水进入
04:47由于水的密度更大
04:50它总是会沉到底部
04:52当然不会与汽油混合
04:54水产生的高压
04:57也增加了汽油的压力
04:58因此
05:01在整个过程中
05:03确保了海洋内部和船内的压力保持一致
05:06这个设计的下一个主要部分是球体
05:09即船员舱
05:10这是船上唯一需要真正抵抗压力的部分
05:14这个球体实际上是一个由13厘米厚的高强度钢锻造而成的堡垒
05:20这个球体的内径仅为1.93米
05:24几乎只够两个人做
05:28为了使船下沉
05:30船员们向油箱注水
05:32并用电磁铁将9吨铁颗粒从两个大料斗中转移出来
05:37下沉过程持续了4小时47分钟
05:44船员们在海底只花了20分钟
05:50有幸观察到一种比目鱼
05:52现在海洋生物学家怀疑
05:54这可能不是一种海参
05:56为了上升
05:57飞行员只需拨动一个开关来切断电磁铁的电源
06:00这样铁颗粒就被释放出来
06:03飞船由于汽油的浮力而开始缓慢上升至水面
06:07上升过程持续了3小时15分钟
06:14第二次下沉是在52年后
06:20由詹姆斯卡梅隆完成的
06:22他希望成为第一个独自到达挑战者深渊底部的人
06:27这艘新的潜水器深海挑战者号是对之前的设计
06:31进行了彻底的重新思考
06:33它被设计成能够快速下沉
06:36以最大限度的延长在水底停留的时间
06:39深海挑战者号潜艇的建造采用了新型专利泡沫材料
06:47这种具有惊人强度的泡沫占据了潜艇体积的70%
06:52令人惊讶的是
06:54同样的材料也帮助潜艇实现了上浮
06:56它比水还要轻
06:58甚至比某些物质还要轻
07:00事实上
07:01研究人员不得不开发了一种名为ISOFLOAT的新泡沫材料
07:05这种材料能够承受挑战者深渊极端的压力
07:08由于所有现有的泡沫材料在这种压力下都会失效
07:12所以这种泡沫不仅被用于潜艇内部
07:15这是潜水器的主要结构
07:17这个设计还包括一个球体
07:20由于詹姆斯卡梅隆是独自操作潜水器
07:25所以这个球体可以做的小很多
07:27该系统基于相同的压载原理运行
07:30但采用了现代技术
07:31潜水器携带了450公斤重的钢制压载物
07:35特里埃斯特号只能上下移动
07:38而挑战者号则配备了12个强大的油镜式电动推进器
07:43可以在海底实现全方位的三维移动
07:46下降过程仅用了2小时36分钟
07:50而Cameron在海底花了3个小时进行3D拍摄
07:55并尝试使用机械臂采集样本
08:00他真的使用了机械臂吗
08:06尽管任务成功了
08:09但对团队来说还是一个很大的失望
08:11马里亚纳海沟的巨大压力损坏了一条液压管线
08:15这条液压管线控制着一个用于采集岩石的机器人机械臂
08:21Cameron无法操作机械臂
08:24因此他没能从马里亚纳海沟采集到岩石
08:27马里亚纳海沟的发现令人惊叹
08:301875年
08:32HMS挑战者号的船员们遭遇了一片无敌的海洋
08:361875年3月23日
08:38这艘船在关岛西南部的西太平洋航行
08:41船员们停下来进行了一次例行测身
08:45这是一种原始的测身方法
08:47通过将一根带重物的绳子放入海洋中来测量深度
08:50当他们放下绳子时
08:52绳子一直往下延伸
08:54在释放了8184米的绳索后
08:58重量终于达到了最低点
09:00船员们都感到非常惊讶
09:04他们刚刚发现了当时人类所知的最深海点
09:09这个海沟在75年以上的时间里一直是个谜
09:141951年
09:15HMS挑战者号再次访问了这个地点
09:18这次使用了回升测身技术
09:21他们记录到了接近一万一千米的深度
09:25因此地球上的最深处被命名为Challenger Deep
09:30以纪念HMS挑战者号
09:32在玛里亚纳海沟的底部
09:35压力超过10868
09:37几乎是大气压的一千倍
09:39这就像有一头大象站在你的拇指上
09:44阳光无法穿透这么深的地方
09:47而且水温一直接近冰点
09:50通常在一度到四度之间
09:52在玛里亚纳海沟
09:57似乎不可能有生命存在
09:58哦
09:59你看到了吗
10:01沟渠里有一条看起来很奇怪的鱼
10:03这是一种玛里亚纳蜗牛鱼
10:05它是沟渠中的明星
10:07也是有史以来发现的最深处的生物
10:10这些鱼生活在最深处的挑战者深渊
10:14那里主要由微生物和巨大的单细胞变形虫
10:17玛里亚纳蜗牛鱼所主导
10:19我们看到
10:20它们生活在深渊带
10:22玛里亚纳蜗牛鱼
10:30以类似小虾的甲铐类动物为食
10:32这个区域还有更多有趣的生物
10:35看看大脚章鱼吧
10:38羊沟中其他有趣的生物
10:40有巨型端族类动物和底漆动物
10:43这张图片展示了生活在玛里亚纳海沟
10:47不同深度的生物
10:49你可能会想知道
10:51为什么这些动物不会立刻被压碎
10:53原因很简单
10:55它们不是中空的
10:57充气的潜艇或人类的废会被压碎
11:00因为内部的压力与外部的压力差异巨大
11:04另一方面
11:07深海生物几乎完全由水构成
11:10它们的身体内部和外部压力是相同的
11:13因此没有尽力会压碎它们
11:15这也意味着
11:17这些生物没有像人类肺部那样的气体交换空间
11:20否则
11:21它们会立刻被压缩
11:23你可能会想知道
11:24这些生物是如何在没有光的情况下导航的
11:28它们主要依靠视觉以外的感官来感知环境
11:31许多生物拥有高度发达的侧线器官
11:35这些器官能够感知水压和微小振动的细微变化
11:39使它们能够察觉到附近移动的捕食者或猎物
11:43要了解马里亚纳海沟有多深
11:45可以做一个这样的想象对比
11:47珠穆朗玛峰的高度是8849米
11:52是地球上的最高点
11:54如果把珠穆朗玛峰底部朝下放入挑战者深渊
11:59它的山顶甚至都达不到水面
12:01珠穆朗玛峰的顶峰将位于水面以下两公里多
12:07网上普遍有一种猜测
12:10认为马里亚纳海沟蕴藏着稀有地球矿物
12:14但实际上
12:16马里亚纳海沟中并没有被公开确认可用于开采的稀土矿物大量沉积
12:22关于深海稀土矿物的广泛讨论
12:26通常集中在太平洋的其他区域
12:28主要在4000到6000米的深度
12:31例如 米纳梅特岛和克拉里昂克利破顿区
12:36米纳梅特岛是日本的专属经济区
12:40在克拉里昂克利破顿区附近
12:43已经确认存在大量富含稀土元素的泥状沉积物
12:47夏威夷和墨西哥之间的这片广阔太平洋海底覆盖着多金属结合
12:53这些土豆大小的岩石富含蟒 镍 骨 和铜 还含有稀土元素
13:01需要注意的是
13:04米纳梅特岛区域和克拉里昂克利破顿海域
13:07仍处于勘探 测试和监管阶段
13:10这两个地点都尚未开始商业规模的采矿活动
13:16科学家们已经解开了关于马里亚纳海沟的许多谜团
13:20但仍有谜团未解
13:21马里亚纳海沟是否在偷水
13:24这就是那个谜团
13:26华盛顿大学和实习大学的研究人员详细研究了地壳板块的运动
13:32他们主要分析了正在下沉到地蔓中的含水岩石
13:37他们的研究发现
13:39含水岩石延伸到海床以下32公里处
13:44他们的计算证明
13:45渗透到地蔓中的水量是之前认为的三倍
13:49这些水最终应该会以某种方式回到海洋中
13:54海平面在相当长的时间内保持相对稳定
13:58对于这个问题
13:59唯一的解决办法就是火山喷发
14:01问题在于
14:03研究表明
14:04从火山喷发中流出的水量远远少于地蔓吸收的水量
14:09那剩下的水去哪了呢
14:12如果你想直观了解马里亚纳海沟的深度
14:14这里有一个有趣的动画
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