重磅！我国科学家首次在深海热液区发现气态水

每日经济新闻 2020-05-31 22:39:13

据中国科学院海洋研究所官网28日消息，中国科学院海洋研究所 “科学”号科考船，在深海热液区首次观测到气态水存在的证据。该成果今天（5月28日）在地球科学权威刊物《地球物理学研究快报》上正式发表，这一重磅科研发现，今日也被央视报道。

中国科学院海洋研究所官网全文如下：

水的相态受控于其所处的温度、压力条件，当温度超出其所处压力下气液分离温度时，液态水将转变为气态水。在一个大气压下，纯水会在一百摄氏度气化，即“白开水”的由来。但在深海海底高压环境下，海水的气化温度可达几百摄氏度，那么在深海是否存在大量超高温的气态水呢？

中国科学院海洋研究所阎军课题组在2018年“科学”号科考船深海热液航次中，利用我国自主研发的深海激光拉曼光谱原位探测系统（RiP）和深海热液温度探针在冰冷的海底之上首次观测到气态水存在的证据。该成果5月28日在地球科学权威期刊 Geophysical Research Letters（《地球物理学研究快报》）正式发表。

深海热液系统孕育了丰富的矿产和基因资源，被认为与生命起源相关，一直备受科学界关注。相分离作用是深海热液系统流体组分发生分异的过程，对热液流体化学组分的演化有重要影响。当流体的温度超过其所处压力下两相分离温度时，低密度、低盐度、富气体组分的气相将与卤水相分离。但由于气相在上升并喷出海底的过程中，温度快速降低，使得蒸汽相无法在海底之上保持。研究人员此次在深海热液区，通过“发现”号ROV的高清摄像头发现由大量“蘑菇型”热液烟囱结构形成的倒置湖，湖内充满大量闪闪发光的水体。这是由于巨大的温度、密度差异形成的强烈光反射层，使倒置湖的湖面看起来如同光滑的镜面一般平整。通过深海激光拉曼光谱原位探测系统和深海热液温度探针对倒置湖内水体不同层位进行拉曼光谱采集和温度测量。拉曼光谱的测量结果表明，该区域倒置湖内水体呈现“三明治”式分层结构，从顶部至底部依次为高温蒸汽相、热液流体与海水混合相以及底层的正常海水相。温度测量数据表明，“蘑菇型”结构顶部流体的温度最高可达383.3℃，已经超出了该区域水深（2180m）条件的相分离的温度（378.1℃），进一步验证了拉曼光谱的测量结果，倒置湖内顶部为气态水并混有CO2、CH4、H2S等气体组分。

责编：陈龙

来源：每日经济新闻

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