在西太平洋波涛之下,隐藏着地球所有海洋中最深的一处——马里亚纳海沟。
要追溯这道神秘的地壳"伤疤"是如何形成、又是如何持续塑造着这颗星球的,故事的第一步要回到1872年。
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那一年,一艘名为"挑战者号"的英国科考船启航,执行人类历史上第一次绘制海底地图的任务。
在此之前的绝大部分历史时期,人们一直认为,海面之下超过某一深度,海水就是平坦的、死寂的、几乎没有生命的。人们并不指望在那里发现什么有意思的东西。
"挑战者号"在四年时间里穿梭于各大洋之间,累计航行约7万英里,相当于地球到月球距离的三分之一。船员们每航行140英里便进行一次深度测量,总共使用了长达249英里的绳索和数百磅的铅制配重。这是一项极为枯燥、劳累不堪的工作,但在当时,这却是测量海底深度的唯一办法。
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当"挑战者号"抵达西太平洋、位于关岛以外约200英里的海域时,船员们像往常一样将绳索放入海中测量水深,然而这一次,铅锤却一直不停地向下坠落,仿佛没有尽头。
这令所有人都感到震惊——没有人想到海洋竟然会如此之深。
科学家们不禁追问:这究竟是为什么?
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最终,铅锤在4475英寻处触及海底,也就是海面以下将近5英里的位置。研究人员意识到他们发现了一处非同寻常的地形,可这究竟是一个小坑,还是一个巨大的凹陷?海底那里到底有什么样的地貌?一次异乎寻常的读数,就此引出了一连串疑问。
"挑战者号"科考远航标志着现代海洋学的诞生,它也提供了人类历史上第一份粗略的海底地图。地图显示,海底从陆地边缘平缓地向下延伸,随后骤然跌入数千英尺深、幅员辽阔的平坦深海平原。
但西太平洋这一段却与众不同——海床再一次陡然下坠,形成了那个5英里深的巨大"洞穴"。这一发现彻底颠覆了长期以来"海底平坦、毫无特色"的固有观念。
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它同时也留下了一个谜团:没有人能够解释,这种奇特的海底地貌究竟是如何形成的。这个谜团在此后75年间都未获得解答。
要将研究推向下一个关键阶段,人类需要一项革命性的新技术——声呐。
声呐最早出现在20世纪初,并在20世纪40年代逐步完善,其最初用途是探测潜伏于深海之中的潜艇。声呐系统的工作原理是向海水中发射声波,通过声波遇到海底后反射回来的时间差,来精确推算所对应的水深。
相比拖着几百磅铅锤在船尾苦苦下探的旧办法,这几乎是一场彻底的革命——测量精度和覆盖范围都提升了不止一个量级。
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声呐扫过之处,那块位于关岛以外的海底凹陷逐渐显出真实面目。它并不是一个孤立的深坑,而是一条绵延上千英里、狭长而弯曲的巨型裂缝,最深处逼近海面以下7英里。
人们给这条裂缝起了一个名字——马里亚纳海沟,其最深的谷底则被称作"挑战者深渊",以纪念80多年前那艘偶然发现它的科考船。
真正把马里亚纳海沟推入公众视野的,是2018年那项重量级研究。华盛顿大学的地球物理团队在《自然》期刊上公布了他们的成果:研究人员在海沟沿线布设了19台海底地震仪,连续记录长达4个月的地震波数据,通过波速的细微变化反推出岩层中的含水量。
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结论令整个地质学界震动——仅这一条海沟,每年就会把大约30亿吨海水拖入地幔深处。
这30亿吨到底是什么概念?换算下来,相当于120万个杭州西湖的储水量,也约等于全体中国人30年的饮用水总量,就这么凭空"消失"进了地球的深处。
人类第一次意识到,看似静止的海底,其实是一台缓慢却极为庞大的"抽水机"。
而在1960年,另一场更为惊心动魄的探索早已悄然展开。美国海军决定派出深潜器"的里雅斯特号",尝试载人下到马里亚纳海沟的最底部。执行任务的两个人,一位是美国海军中尉唐·沃尔什,另一位是瑞士工程师雅克·皮卡尔。
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"的里雅斯特号"的结构在今天看来有些奇特:巨大的浮力舱内灌满比水更轻的汽油以提供上浮力,底下则悬挂着一个球形的载人舱。整个装置像一只倒挂的葫芦,缓缓沉入无边的黑暗。
随着深度加大,舷窗外的世界从蓝色迅速转为墨黑,只剩下发光的微生物和浮游生物发出的生物荧光——它们就像萤火虫一样,各自携带着自己的光源。
被封闭在5英寸厚钢制球体里的沃尔什和皮卡尔,很快就突破了此前18000英尺的试潜深度纪录,一切看似都在按计划进行。舱体尾部,两人身后由双层玻璃提供保护。
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下潜进行到约两个小时时,外层玻璃突然出现裂纹。据沃尔什回忆,当时他们听到一声巨响,却完全不清楚发生了什么。
彼时他们的深度约为20000英尺,两人环顾四周,反复检查了舱内的各项状态。
在他们那狭小的生命支持舱周围,每一平方英寸都承受着约8吨的压力。外层玻璃破裂之后,将他们与瞬间死亡隔开的,就只剩下一层玻璃。他事后表示,如果内层玻璃也开裂,他们会当场丧命,甚至可能来不及意识到发生了什么。
令人难以置信的是,内层玻璃依旧保持完好、密不透水。
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沃尔什和皮卡尔决定继续下潜,经过令人窒息的4小时48分钟,他们终于逐渐接近海沟底部,却被海床上的动静惊得目瞪口呆——就在着底前的一刻,他们看到一条大约一英尺长的比目鱼从眼前游过。而比目鱼是典型的底栖鱼类,若有一条出现,就说明附近还有更多。
原本没有任何人预期在这种足以压垮一切的深度还能看到生命,然而这也意味着两位探险家已经抵达了他们的目标:马里亚纳海沟的最底部。深度仪显示的读数为35800英尺,即海面以下将近7英里,与此前的声呐测量结果完全吻合。
被挤在小小的可呼吸气泡里的两人,此刻比历史上任何一个人都更接近地球的中心。他们为自己拍下了一张合影,宣告:说过要做到的事情,他们做到了。
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但下潜并不只是为了抵达,沃尔什和皮卡尔还打算对这条巨大的海沟展开更为细致的观察。
可惜的是,"的里雅斯特号"在着底过程中扬起了大量细密如粉的沉积物,视野几乎被完全遮蔽——用沃尔什的话来说,就像置身于一碗牛奶之中。眼看什么都看不清,他们只得决定放弃观察,返回海面。
从关岛附近的海域升起时,"的里雅斯特号"完成了这次向马里亚纳海沟深处的下潜。在水下辛苦煎熬了九个小时之后,沃尔什和皮卡尔于1960年1月23日回到海面,正式载入史册——那是人类历史上最深的一次载人下潜。时至今日,这一壮举仍未被再次复制。
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从"挑战者号"的一根麻绳,到"的里雅斯特号"的钢制球舱,再到21世纪布设在海底的地震仪阵列,人类花了近一个半世纪,才慢慢弄清这条巨大裂缝究竟在做什么。
它不仅是海洋的最低点,更是一台真实运转的地质"抽水机",正在以每年30亿吨的速度,将海水一点一点吞入地幔。
有人可能会问,海水都被吞进去了,海平面为什么还在上涨?答案其实并不矛盾。
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根据NASA和欧盟哥白尼气候中心的观测数据,如今全球每年因冰川融化,向海洋新增约3000亿吨淡水,恰好是马里亚纳海沟年吞水量的100倍。
一边是海沟用"小勺"缓慢舀水,一边是气候变暖用"大水管"疯狂注水,收支严重失衡,海平面自然只涨不跌。目前全球海平面每年上升3.3至4.5毫米,听上去微不足道,但累积起来极为惊人——过去100年间已上涨约20厘米,不少沿海低地正被逐步淹没。
这条深藏太平洋底部的裂缝,用亿万年的地质运动书写着地球内部的水循环,也用30亿吨的年吞吐量,提醒着人类:真正决定这颗星球命运的力量,远比想象中更沉默,也更磅礴。
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