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3千万亿吨!马里亚纳海沟正大量吞入海水,为何海平面还没下降?

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  如果大海漏了怎么办?可能这是很多朋友都考虑过的一个问题,假如在太平洋底有一个巨洞,那么无孔不入的海水就会源源不断地漏入地心,也许要不了都就地球这颗水球就会成为一个表面光秃秃的土球!

  

  但科学家的一项研究却真的揭示了这样一个严峻的问题,圣路易斯华盛顿大学的研究团队在马里亚纳海沟俯冲带设置的地震传感器表明,这个地球最深处正在以超过人类原先估计4.5倍的速度吞入海水,这个速度让科学家有些震惊!

  圣路易斯华盛顿大学科学家发表在《NATURE》上的论文

  

  地球向内部吞入海水的速度有多快?

  1872年12月,英国皇家挑战者号出发做海洋普查工作,1875年3月,挑战者号来到了西太平洋马里亚纳群岛开启了第363次探查,结果发现此处的深度远远超出了它携带的绳系重物测量极限8千米,根据多次调查的范围绘制一个极深的区域,挑战者号将其命名为挑战者深渊。

  

  后来的海洋调查船经过多次现代测量方式,测得这里的深度约为10900米,而地球板块运动理论成熟以后,对马里亚纳海沟的成因有了更深的了解,它是太平洋板块于此俯冲于菲律宾海板块下形成的海沟,如下图所示:

  

  

  海水在这个板块的俯冲中扮演了极其重要的角色,因为有数个结果会因此产生,首先就是海水会成为板块之间的润滑剂,使得太平洋板块更快速的向地球深处俯冲。

  

  因为这个问题,还曾引发出“日本沉没”的大讨论,因为太平洋板块向欧亚板块俯冲也同样存在这个问题,而太平洋板块可能会加速下滑,从而将日本大陆带入地壳深渊!

  

  另一个问题则是海水进入地球内部的唯一途径,此次圣路易斯华盛顿大学的研究团队的目的也就是调查海水进入地球内部的速度到底有多高,因此团队在马里亚纳海沟设置了多个监测点展开了调查。

  

  团队发现地震波的速度在地表以下30千米处速度开始减速,经过分析研究团队发现了海沟向内部吞入水量的速度,根据评估,得出的结论是每百万年大约吞入3000万亿吨海水,平均每年约30亿吨。

  

  此前科学家估计马里亚纳海沟最多每年吞入10亿吨海水而已,这下大大超出了科学家的预料。而全世界大约有30条海沟,其中主要的有17条,比较小一些的有13条,只要是俯冲带的形成的海沟都会以这种方式吞入海水,是此前预估的3倍,这是什么概念?

  

  为何地球吞入那么多海水,海平面没有下降?

  我们脚下的大地只是整个地球薄薄的外壳而已,下面则是沸腾的岩浆,地幔柱的上涌产生新的陆地,而板块正在这些岩浆和新陆地的推动下运动,地壳总共有15个板块构成,它们的运动塑造了大陆的形状、位置还有独特的地貌,比如海沟和高山!

  

  它们可能已经从32亿年前就已经开始了运动,从那一天开始,俯冲带的运动每天都在吞入大量的海水,一直吞噬了32亿年!但大家都有一个问题,为什么海洋到现在似乎并没有什么大的变化,从冰河时代开始到现在,海洋还略有上升,因为两极的冰盖正在融化。

  

  为什么海平面没有下降?

  科学家还一直在为海平面上升而烦恼,因为两极冰盖融化后,海平面将上升66米!显然这些海沟吞噬的海水并没有让海平面下降,是量太少了吗?其实并不是,而是因为吞入的海水会通过地球内部的循环重新回到地面。

  

  最重要的有几种方式,首先最直接的就是海底热泉,这是海洋渗入地壳并且经过内部高温加热的海水重新进入了海洋,热泉携带了大量地壳各种水合物与溶解物,包括硫化物以及各种金属等,形成了独特的海底热泉生态。

  

  另一种则是通过火山喷发重新回到大气层,然后通过降雨的方式回到海洋!火山喷发时会喷出大量的火山气体,其成分包括水蒸气、二氧化碳、二氧化硫以及氮气、氩气、氦气.....以及有机化合物等气体,其中水蒸气占比超过60%!

  火山气体成分

  

  1790年,意大利地质学家Scipione Breislak采集和分析了火山气体,水蒸气和二氧化碳以及硫化物气体是最早被发现并分析的成分。

  

  当然还有部分则会长期以水合物的方式保存在地壳中,它们又会循环回地幔层,然后通过漫长的时间经过火山回到大气,这是一个动态平衡,尽管马里亚纳海沟在吞入海水,但却有火山已经将过去百万年甚至数亿年前的欠债还给海洋,时间上确实有点久,但总归是会还的。

  

  不过还有一点要提醒下,地球上的水,还有很大一部分来自太空!1981年,美国发射了一颗地球大气物理观测的“动力学探测1号”卫星,美国天体物理学家路易斯·弗兰克发现了大量黑斑,经过研究才知道,原来这些斑点是彗星冲入大气层,在高层大气层中后分解的水汽造成了光谱吸收。

  

  据估计每年进入地球的水量超过数万吨,所以整体上来说,地球居然还赚了一点。

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