張蓋倫

全球海溝綿延近6萬公里，它們既是地表物質(zhì)循環(huán)到地球深部的巨大“回收工廠”，更是世界上最大地震與海嘯等災害的發(fā)源地。

和喜馬拉雅山一樣，馬里亞納海溝也是地球最外層的板塊之闖碰撞出來的。古老而沉重的太平洋板塊，一頭撞上并沉到相對較輕的菲律賓海板塊之下，在碰撞處形成深海溝壑。

馬里亞納海溝呈弧形，像一把大湯匙，嵌在北太平洋西部海床中。它全長約2500公里，寬度幾十公里，至于深度，那是“遠近高低各不同”。海溝里，并非處處是“深坑”，林間說：“如果你能在海溝底部行走，你會遇到一些碩大的海山，動輒好幾千米高?！?/p>

馬里亞納海溝以東，有全世界最大的太平洋“超級海山群”。太平洋板塊向西俯沖，一些海山也隨之被“帶進溝里”。到了溝里的海山，就成了獨特的“深海棧橋”。所以，馬里亞納海溝里有些地方，深度也只有五六千米。

那么問題來了，為什么挑戰(zhàn)者深淵那么深呢？答案要去地球內(nèi)部找尋，不過科學家已提出了不同假設。

林間表示，最近研究表明，太平洋板塊在挑戰(zhàn)者深淵所受的下拽之力最大。不過，這股“洪荒之力”從何而來？如果要得到答案，就要直面海溝，在挑戰(zhàn)者深淵放置海底地震儀，給地球做個高精度的CT掃描，通過“體檢”看它的深部構造。這也是馬溝計劃的重要任務之一。

也有科學家認為，挑戰(zhàn)者深淵之所以如此深，是因為俯沖的太平洋板塊“被肢解”。在挑戰(zhàn)者深淵東部約150千米處，有一條板塊裂縫。裂縫以東的太平洋板塊龐大難以俯沖，而裂縫以西的小板塊則受周邊制約小，更容易俯沖，因此造就了挑戰(zhàn)者深淵。再有一種理論叫“板塊后撤”。1.5億年“高齡”的太平洋板塊“身軀沉重”，邊俯沖邊往東后撤，這樣一來，海溝深度隨之加深。但這些都只是假說。研究最深的挑戰(zhàn)者深淵，就是為了收集到直接的科學證據(jù)，尋求突破口，破解海溝之謎。

馬溝沒有發(fā)生過8級地震，是得天獨厚還是時候未到

超大地震會引發(fā)大海嘯，釀成災難。蘇門答臘島于2004年發(fā)生過9.2級大地震；智利在20世紀60年代發(fā)生過9.5級地震，2010年又發(fā)生8.8級地震；2011年，日本發(fā)生了9級大地震……

但是馬里亞納海溝似乎受到了偏愛。從100多年的地震記錄來看，這里還沒有發(fā)生過大于8級的地震。雖然7級地震在馬里亞納海溝并不鮮見，但8級地震是7級地震能量的30多倍。

在馬里亞納海溝，太平洋板塊以每年2～4厘米的速度俯沖，但兩板塊之間斷層上的介質(zhì)不均勻，難免“狹路相逢會卡住”。我要往西，你偏偏擋道，卡得我動彈不得。這下可好，板塊內(nèi)部巨大的彈性力無處釋放，日積月累，如同埋下定時炸彈，總有一天要拼個“你死我活”。一旦“卡點”破裂，被積累的能量沖破桎梏放了出來，就會造成大地震。板塊邊界的斷層被“卡住”的時間越長、范圍越大，地震也就越大。

那么，為什么這么深的海溝，卻至今沒有記錄到超過8級的大地震呢？科學家們曾在這里實施大洋鉆探，在海底泥火山上發(fā)現(xiàn)了摩擦系數(shù)小的蛇紋巖。這說明可能是這些石頭在作怪。因為這些石頭“比較好說語”，也許成了斷層上的“潤滑劑”，讓斷層們可以心平氣和地互動。

第二種可能，就和之前所說的“板塊后撤”有關。因為板塊后撤，板塊之間就跳不了“貼面舞”，不密切耦合，被卡住的機會也小，超大地震自然也就不會發(fā)生。

但是，還有一種讓人“細思恐極”的可能——也許是時候未到。不是馬里亞納海溝不發(fā)生超大地震，而是它還在默默“憋大招”。畢竟，有科學儀器記載的地震歷史記錄只有100多年，而上一次日本9級大地震，就比許多日本科學家原先估算的大許多，其能量積蓄的時間可能是千年尺度。

海底最深處環(huán)境惡劣極端，為什么大家還都鐘情馬溝

地球科學家鐘情海溝，是要探索海溝與地震海嘯成因之謎。而其他學科研究者，同樣有想在馬里亞納海溝解決的獨特問題。

生物學家想知道生物在極端壓力環(huán)境下如何生存，1000個大氣壓的壓力可不是鬧著玩的，深淵大生物到底是怎么辦到的？工程師想知道自己設計和制造的設備，能否承受住這種極端壓力的挑戰(zhàn)，深海環(huán)境對浮力材料的要求更為嚴苛；物理海洋學家想了解世界最深處的海水如何流動、鹽度如何分層；當然，極限愛好者也雄心勃勃躍躍欲試。所以，不只科學家去，文藝國的人也刷了一把存在感。拍《泰坦尼克號》與《阿凡達》的美國大導演卡梅隆就挺會玩，砸重金建載人深潛器，獨自下港到馬里亞納海溝最深處，成為目前為止到過海底最深處的三人之一，載入史冊。

中國載人深潛器“蛟龍”號，也是馬里亞納海溝的“老朋友”了。算上最近這一次，它已3次探訪馬里亞納海溝，完成了20次下潛。

2017年6月5日，中科院南海海洋研究所的“實驗3號”船也踏上征程，開展新一輪實驗。科學家們將回收一批已經(jīng)聆聽了世界各地地震的深海儀器，分析在深海中記錄到的珍貴資料，為挑戰(zhàn)者深淵下的地球內(nèi)部構造作“診斷”，以解海溝之謎。

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地球深淵生物超乎想象

潛水員曾在千米深的海水中見到過人們熟知的蝦、烏賊、章魚、槍烏賊、抹香鯨；在2000～3000米的水深處發(fā)現(xiàn)成群的大嘴琵琶魚；在7000多米的水層，發(fā)現(xiàn)僅18厘米大小的新魚種；在馬里亞納海溝最深處則很少能看到動物了。

假如人們不是親眼見到這許多的深海生命體，會覺得在極端氣壓環(huán)境下居然還有生物生存簡直是天方夜譚。因為，這些看起來十分柔弱的生命，首先要經(jīng)受起數(shù)百個大氣壓的考驗。就拿人們在7000多米的水下看到的小魚來說，實際上它要承受700多個大氣壓力。

這就是說，這條小魚在我們?nèi)耸种讣啄敲创笮〉拿娣e上，時時刻刻都在承受著700千克的壓力。這個壓力，可以把鋼制的坦克壓扁。而令人不可思議的是，深海小魚竟能照樣游弋自如。在萬米深的海淵里，人們見到了幾厘米的小魚和蝦。這些小魚蝦，承受的壓力接近一噸重章這么大的壓力，不用說是坦克了，就是比坦克更堅硬的東西，也會被壓扁。

在深海中的生物在生態(tài)學上與我們已知的生物并不相同，可以說它們是存在于我們認知之外的生物，其進化方向上與我們已知的魚類相比發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，與我們普遍認知的生物也已經(jīng)大相徑庭。