在地球最深处马里亚纳海沟，深达万米的水还是液态吗？温度多高？

在2012年3月26日，著名的大导演詹姆斯·卡梅隆乘坐专门为自己量身定制的深海潜水器【深海挑战者】号潜入了地球最深的海沟——马里亚纳海沟底部，创造了独自一人深潜的世界纪录。他所到达的深度为35756英尺，约合10898米。

而其实早在1960年1月，美国海军的【的里雅斯特】号深海潜水器就曾首次潜入过马里亚纳海沟，下潜深度最深达10916米。

不过詹姆斯·卡梅隆的深海探险还是获得了广泛的关注，主要原因之一是他著名大导演的身份，他就是史上票房最高的电影《泰坦尼克号》和《阿凡达》的导演。

在此之前，卡梅隆就曾亲身乘坐他的深海潜水器下潜到3700多米深的大西洋海底，探测一百年前因撞上冰山沉入大西洋海底的号称“永不沉没的巨轮”泰坦尼克号的残骸，并记录了大量的数据和影像，具有科研的价值。

而2012年【深海挑战者】号潜水器在太平洋的马里亚纳群岛附近的海域进行极限下潜，目的地就是地球最深的海沟——马里亚纳海沟。下潜过程中没有看到什么特别的景观，也许是开始的时候下潜速度有点快，看不清状况。经过长时间的下潜后，在即将达到海底时，卡梅隆开始向外抛卸铅粒以减轻潜水器重量，降低密度来减缓下潜速度。

最终潜水器稳稳地降落在10898米深的海底。这个地球的最深处的海水是什么状态？很显然并没有因巨大的压力凝固成固态，它依然是液态的，在潜水器触底的瞬间，从摄像头拍摄的画面里我们能清楚看到扬起的海底尘土，跟平常在水底发生的情况无异。。

至于这时的海水温度多少，卡梅隆好像并没有说，不过科考人员曾经测量过在马里亚纳海沟最深处的温度大约是2摄氏度，水压相当于1100个大气压。而在这样的温度下，海水并没有凝固，依然是液态的。

那么在这样的极端深海里有些什么呢？卡梅隆给出的答案是什么都没有。地面相当平坦，没有看见任何肉眼可见的生物。

虽然卡梅隆下潜降落点的海水与普通海水无异，不过在其它的深海区域可不一定如此。比方在一些热泉或海底火山附近，海水可能会处于一种比较特殊的状态。在介绍这种状态之前我觉得应该先了解一下马里亚纳海沟的由来。

马里亚纳海沟位于太平洋西部，菲律宾东北方的马里亚纳群岛附近。是地球上最深处，离地幔最近的区域。根据苏联考察船【维塔兹】号于1957年通过回波测得最大深度达11034米。

这么深的海沟是怎么形成的？为什么卡梅隆下潜的海底是如此平坦？按照现在普遍的观点认为，它是由太平洋板块与亚欧大陆板块碰撞产生的，由于太平洋板块地势较低，碰撞时俯冲插入亚欧大陆板块之下，并直接翘起了亚欧大陆板块，并最终把碰撞边缘的马里亚纳群岛抬出了水面。这也导致板块碰撞点处较为平坦。

由于整个马里亚纳海沟都处于板块俯冲地带，海底的地质运动相当活跃，个别地方由于临近地幔，海水被地热加温到极高的温度，还有一些处于海底火山附近的区域温度也极高，达到3、400摄氏度。而在如此高温和上千个大气压的巨大压力下，海水会产生一种特殊的状态，称为超临界水。

这是一种特殊的状态，它是由于因高温产生热膨胀的水和因高压而被压缩的水蒸气的密度刚好相同时产生的一种临界状态。此时液态的水和气态的水蒸气完全没有区别，完全交融在一起，成为一种高压高温状态的特殊流体，我们可以认为这是水的第四种状态——超临界状态。
水的临界温度约为374摄氏度，临界压力约为22.1M帕斯卡，也就是当水达到或超过这个温度和压力时，就会处于超临界状态成为超临界水。而这两样在拥有海底火山或热泉的深海底都能达到。我们刚才说过，马里亚纳海沟深处水压高达1100个大气压，这相当于110M帕斯卡。只需要一座海底火山或一个温度达到380摄氏度左右的海底热泉，超临界水就能出现。