今天看到一条振奋人心的消息，我国的“奋斗者号”深海潜航器顺利坐底马里亚纳海沟并平安返航！看到新闻报道的那一刻，我兴奋得不能自已，“奋斗者号”能下潜至10909米10公里深的马里亚纳海沟并且载着我们的三名科考人员安全返回，说明其整体科技水平达到了世界先进水平，这背后必定凝聚了无数科研人员的汗水和努力！

今天这篇文章就是致敬我们可爱的科研人员和三位随“奋斗者”号下潜的勇士！

我是夸父逐星空，关注我，带你一起了解神奇的宇宙自然人文现象，探索他们背后的奥秘故事。

顺便说一句，深海恐惧症的朋友请不要点进来！

今天我们来一起探索下神奇的马里亚纳海沟的魅力，主要分三个部分：

第一部分，马里亚纳海沟整体状况及其被探索的历史。

第二部分，马里亚纳海沟有哪些深海生物，都长什么样子。

第三部分，“奋斗者”号探索万米深渊要克服哪些困难。

首先，咱们来聊聊马里亚纳海沟在哪里，怎么形成的，它最深处有多深呢？

打开地图，让我们来到太平洋上的11 °20′N，142°11.5′E附近，也就是菲律宾东北、马里亚纳群岛附近的太平洋底，这里是太平洋板块和马里亚纳板块发生碰撞的位置，两个板块相撞，因太平洋板块密度大、位置相对低便俯冲深入地幔而融化消失，同时碰撞位置留下了一道深不见底的深渊，这个深渊便是马里亚纳海沟。

马里亚纳海沟为新月形，全长2550公里，平均宽度约69公里[①]。根据美国新罕布什尔大学大通海洋工程实验室海岸与海洋测绘中心2014年公布的数据，马里亚纳海沟最深处是被称为“挑战者深渊”的地方，它的深度约为10984米[②]，这也是已知的海洋最深处。理所应当的，海洋第二深的位置还是在马里亚纳海沟，位于“挑战者深渊”东面约 200 千米处的“塞丽娜深渊”，深度约为 10809米。

可能大家对这个海洋深度不是很敏感。这么说吧，众所周知陆地上最高峰是我国的珠穆朗玛峰，2005年我国测量的珠峰高度为8844.43米，也就是说将珠峰放到“挑战者深渊”的话，还要有近2000米的距离才会露出海面！

那么这个“挑战者深渊”是怎么被发现的呢？

这个就要追溯到19世纪了，当时的英国号称“日不落”，拥有世界各地的殖民地，英国的科学家也有了条件到世界各地进行科考活动。于是1872 年到 1876 年间，为了探索地球上人类知之甚少的海洋，英国科学家便乘坐“挑战者号”远洋科考船进行了一次大规模海洋科学考察，随后“挑战者号”开始了一段长达1606天，航程12700公里的大科考，当他们来到马里亚纳海沟的南端时，发现这里的海床突然就消失了，留下断崖一样的无底深渊，于是这个马里亚纳海沟的最深处便被命名为“挑战者深渊”。

英国科学家的这次远航，可能是有记录以来最早对于马里亚纳海沟进行海洋科考的，而人类真正能有技术载人探测马里亚纳海沟底部的时间则是在近百年之后。

1960年1月23日，瑞士探险家雅克·皮卡尔和美国海军中尉唐纳德·沃尔什驾驶“的里雅斯特号”号潜水器潜入马里亚纳海沟底部，他们在挑战者深渊的底部停留了 20 分钟，利用从海面到海底的水密度进行测量，计算出其深度为 10916 米。

而最引起大家关注的可能要数2012年3月26日，著名的电影导演詹姆斯卡梅隆乘坐“深海挑战者”号潜艇下潜到马里亚纳海沟的经历，他独自一人驾驶潜艇深入到了10908米的海底，并且使用高清3D摄像机拍摄了大量深海场景的珍贵画面。

那么这么深的海洋里还能有生物存活吗？有的话，这些海洋生物不见阳光是不是都随便长长？还是都是像科幻电影中的恐怖异形一样啊？

首先，在这深达一万米的海洋当中还真有生物，而且还不少！

卡梅隆就在当时用3D摄像机拍摄了大量深海生物的面，并且那里的生物物种十分丰富，打破了人们深海一片死寂的固有印象。

比如下图这个小家伙，它没有鳞片，头大，尾尖，身体细长，看上去有些像蝌蚪，它叫马里亚纳深海狮子鱼（Mariana Snailfish），是一种底栖鱼类，身长近10cm左右，腹鳍呈特殊的吸盘状结构，能很好地吸附在海底，但是这看似脆弱瘦小的身躯却可以承受深海万米的高压！

狮子鱼主要分布于寒冷的海水中，尤其是冰冷幽暗的深海。早在2014年的一次科考中，科学家就在马里亚纳海沟水深7966米处捕捉到了这种鱼，而到了2017年，日本的科学家更是在8178米深处发现了马里亚纳狮子鱼，这个发现刷新了鱼类海洋生活水深的记录！

我们再来看下这种长得像虾一样的端足类动物，深海钩虾（Alicella gigantea），它是一种外形像虾的甲壳类动物，大多数浅海端足类动物仅几厘米长，而挑战者深渊里的深海钩虾的长度却超过了 30 厘米。这种巨无霸有着惨白的蜡质外壳，看上去像是就像树脂胶一样，其实外壳的主要成分是碳酸钙。因为这些巨无霸通常都生活在4500米以下的深海，这里的碳酸钙会溶解，它们利用海底的铝元素在体内进行合成，最终形成了自己的蜡质外壳盔甲。

最后出场的是一个具有卡通外表的可爱小家伙：烟灰蛸（Grimpoteuthis）。因为它们两个鳍在游动时酷似迪士尼电影里小飞象的耳朵,所以又被称为深海飞象章鱼。目前人们仅知道它们生活于400至5000米的深海中，主要以浮游生物和甲壳类动物为食，对于其他的习性则知之甚少。

那么能在马里亚纳海沟的深海中生存，这些神奇的生物都是怎么解决自己的“吃住行”的问题呢？

吃可是头等大事，大鱼吃小鱼小鱼吃虾米这个食物链我们都很清楚，海洋中食物链最底端的就是浮游生物了，然而这里可是没有什么浮游生物和海藻的。不用担心，这里自有一整套完整的食物链：深海海底会有海底火山喷发出的甲烷和硫化物，而一些微生物就以这些进行自养作用，其他的生物就以微生物为食。

除此之外，我们都知道著名的“鲸落”，鲸鱼死亡后尸体沉入大海深处，成为海底生物的食物，所以海洋中死亡的生物尸体部分就会坠落到海底，像“鲸落”一样养活大量深海的生物。

那深海的生物居住在这里黑漆漆一片，伸手不见五指是怎么办的呢？

一万米的深度自然不用说阳光了，因为太阳光最多能穿透200米深的海水。在这里为了能在黑暗中发觉猎物，躲避猎手，这些深海生物八仙过海，各显神通：

首先我们来看短吻拟深海鲑，它有着巨大的眼睛，能够捕捉到微弱的光。而深海狗母鱼则干脆直接放弃了视觉，仅仅依靠触觉和振动来感知猎物。最有趣的是灯笼鱼（学名鮟鱇鱼），大家应该比较熟悉这个头顶一个小小的发光的灯笼的深海鱼了，它脑袋上那个灯笼不仅用来照明，还是吸引配偶的利器，老远距离雌鱼就看到了似乎在舞台中央探照灯下的雄性灯笼鱼。

想要在深海里面行走自由还要解决的就是低温和超高压！

低温和高压在这里是家常便饭了，马里亚纳海沟底部的平均水温在零度左右，这里的水压超过了110兆帕，形象点说就是每平方米的面积上承受着近11000吨的水压，就相当于你的后背放上1100头10吨重的大象，这压力可不止山大！

这种低温和超高压会严重破坏深海生物的细胞，导致生物的细胞膜中脂质由液态变为固态，无法流动的细胞膜致使生物生理功能丧失，因此深海的这些生物进化出了在细胞膜中增加不饱和脂肪的方法，确保在低温和高压下这些液态的脂肪保持细胞膜的流动性。

另外，极高的压力还会压扁生物的体内蛋白质，导致蛋白质分子无法自由改变大小和形状，丧失其生理功能，于是这些深海神奇的身体的细胞内进化出一种特殊的有机分子，它们可以和水分子紧密结合，阻止海水进入蛋白质内部，确保蛋白质不受挤压自由变形。

真是不得不惊叹生命的神奇！为了能在这种极端恶劣的条件下生存，马里亚纳海沟的深海生物竟然都进化出了这十八般武艺！

既然在这里生存的生物都这么艰难了，那么我们的“奋斗者号”是有什么独门秘笈能下潜到10909米深的“挑战者深渊”并且开展正常的科考任务的呢？

在这里就要提我们的深海探测功臣，超强度耐高压-钛合金板。

前面我们已经讲到，在马里亚纳海沟的万米深渊中每平方米要承受一万多吨的压力，普通的钢板或者合金钢板早已不能胜任这个任务，那么给“奋斗者号”配备的只能是钛合金板了。

“奋斗者号”的载人舱采用了最新型的高强度钛合金，在经过超高难度的真空冶炼，添加镍、钒、铌等合金元素，真空浇筑，轧制，切割，焊接，铆接等一系列极其复杂的工序后，可以承受万米水压，并且重量极轻，可确保载人舱有足够空间。可以说这套钛合金的加工工艺世界上能掌握的国家屈指可数！

既然要做科考任务，那么科考人员是怎么采集海底的生物样本的呢？总不能科考队员“出舱”人工捕捉吧，那不得一出来就被压扁成纸片了？

这个就要依靠我们“奋斗者号”上灵活的机械手来完成科考采集任务了。首先这个不起眼的机械手臂可以进行360度的旋转，操作精度可以精确到1cm，采集海底的动植物动作都能实现。并且它有强大的供电电池-深海锂电池，它能够在一万五千米深度的海底稳定供电，确保“奋斗者号”在深海持续作业6个小时。

最后咱们再来了解下“奋斗者号”在这里是如何和母船进行通信的，因为电磁波在水下的衰减速度很快，所以在陆地上可以使用的无线电通信在这里就没有用武之地了。

试想一下在这深海没有通信定位，黑漆漆一片，是不是潜航器就变成了双眼一抹黑，双耳失聪的状态？还好咱们“奋斗者号”搭载了先进的声学通信系统，通过这套系统“奋斗者号”可以接收母船工作人员的指令，传输数据，定位导航，测量海底深度，对海底进行三维扫描成像等等。可以说用了这套声学通信系统，咱们的“奋斗者号”就变成了“顺风耳”和“透视眼”！

以上这些独门秘笈可是确保“奋斗者号”顺利在马里亚纳海沟的万米深渊进行科考活动的有力保障，除此之外还有固体浮力材料、自动控制、推进器、液压系统等10多项黑科技为这次深海下潜科考活动保驾护航。

可以说，2020年是我们中华民族伟大复兴路上极不寻常的一年，从抗击新冠肺炎的万众一心，到第三届上海国际进口博览会的顺利召开，再到北斗卫星全面组网服务全球，再到我国全面建成小康社会，实现第一个百年奋斗目标，炎黄子孙必定会一步一个脚印实现中华民族伟大的复兴！实现祖国的富强和人民的安康！

向那些奋斗在祖国一线的可爱劳动人民致敬！

我是夸父逐星空，关注我，带你一起探索，揭秘宇宙、自然、人文、社会的神奇现象，朋友们的点赞和评论就是对我创作的最大支持！

2020庚子大变革之年，请诸君信科学，爱祖国，顾家庭，愿幸福平安与朋友们同在！

[①] https://en.wikipedia.org/wiki/Mariana_Trench

[②] "So, How Deep Is the Mariana Trench?"(PDF). Center for Coastal & Ocean Mapping-Joint Hydrographic Center (CCOM/JHC), Chase Ocean Engineering Laboratory of the University of New Hampshire.