怪異的海中巨泡

海底出現怪異泡泡

巨大的泡泡在海底遊盪，仔細觀看，它們不僅體積大如籃球，泡泡里好像還有神秘的東西在翻滾。泡泡不像氣泡那樣，能夠上升到洋面，而是逐漸與海水混合，變成一股股黑色海水彌散開來，最後再也不見蹤影。

這些古怪的泡泡是科學家在南大西洋阿森松島附近的大洋海底山脊處發現的。自2002年以來那裡就一直向外冒巨大的泡泡，科學家想取一點泡泡里的東西來進行分析，卻無法取到樣品。因為取樣的器材，不論是鐵的還是塑料的，一旦進入那些泡泡，或者很快化掉，或者被腐蝕出了很多洞，最後毀掉了。

科學家用溫度計探測泡泡的溫度，天啊，溫度竟然超過了400℃，有時高達464℃！怪不得它們會把取樣的器材毀掉，那裡有地球上最熱的海水，又由於位於3000米深的海底，那兒的壓力高達300個大氣壓左右，因此海水達到了一種特殊的水狀態——既像氣體又像液體的超臨界水狀態！

自然形成的超臨界泡泡

什麼是超臨界水呢？我們知道，當壓力不變，加熱液體時，溫度升高到一定程度，液體會沸騰變成氣體。但是，如果把溫度和壓力同時提高，達到某個臨界點後，液體就變得異常怪異了，氣體和液體的界面突然消失，彼此融為一體。這時的物質既不像氣體，又不像液體，或者說，既像氣體又像液體。

說它是氣體，它的密度卻是氣體的上百倍，看上去又像液體；說它是液體，它又能像氣體那樣快速流動和擴散，針眼大的空隙都可以鑽進去，這就是物質的超臨界狀態。對於水來說，當溫度在374.3℃以上，壓力在220個大氣壓以上時，水就會變成超臨界水。而對於二氧化碳來說，溫度只需在31.26℃以上，壓力在73個大氣壓以上就可以變成超臨界二氧化碳。

更神奇的是，達到超臨界狀態的物質具有極強的溶解能力，比如可以溶解大量氧氣，從而具有極強的氧化能力。

超臨界水以前只是在實驗室或工廠被人工製造出來，沒想到在自然界中竟然也存在。科學家發現的洋底的泡泡，並不是氣泡，而是超臨界水泡泡，它看上去像氣泡，卻可以快速與水混合而消失。消失的同時，超臨界水中溶解的物質就會快速析出，形成大量固體小顆粒，讓海水變成濃煙滾滾的黑水。另外，這超臨界水泡泡中畢竟還溶有一些氧氣，因此，金屬儀器靠近它就會在高溫下被氧化腐蝕掉。

洋底的滾滾黑煙

大洋中的超臨界水泡泡是如何形成的呢？

原來，大洋中脊附近是地球的地殼擴張分離的地方，在那裡，地下的岩漿非常貼近海底的岩石。當海水從沙石的空隙下滲，接觸到被岩漿炙烤得溫度極高的岩石時，就會被加熱到很高的溫度。由於高溫高壓，海水達到了超臨界狀態，體積膨脹，從一個空隙向外噴出，接觸到外界海水時，就會形成類似氣泡的超臨界水泡泡，超臨界水噴出的速度越大，形成的超臨界水泡泡也就越大。超臨界水泡泡被周圍冰冷的海水包裹冷卻，逐漸溶入海水或變成普通海水而消失。超臨界狀態下溶解的大量物質就會幾乎全部析出，形成濃煙。

這是科學家們第一次發現自然界也存在這種超臨界水。太平洋洋底的擴展要比大西洋快，岩漿也非常貼近海底岩石。因此，太平洋海底中應該也存在許多超臨界水泡泡，只是人們一直沒有發現而已。

湖水爆炸釀悲劇

受自然界超臨界水的啟發，科學家想到，自然界應該還有許多其它物質會形成超臨界狀態，從而製造出詭異的事情，例如非洲喀麥隆的兩個會爆炸的湖泊。

莫納湖深250米，1984年曾發生一次爆炸，造成周圍村莊的人畜死亡；尼羅斯湖深200多米，1986年曾發生一次爆炸，造成周圍1800人和更多的牲畜死亡。這兩個湖泊為什麼會爆炸？當時專家考察後認為，這兩個湖都是火山口積水形成的湖泊，岩層下面的二氧化碳氣體會通過縫隙逸出，在湖中積累，時間一長，二氧化碳氣體積累多了，就會發生爆發，大量二氧化碳氣體噴出，導致周圍的動物因窒息而死亡。

但是現在看來，二氧化碳氣體雖然可以少量溶解於水，但畢竟溶解量有限，即使湖水中溶解的全部二氧化碳都釋放出來，也不至於產生爆炸的效果，驅散周圍的空氣，導致動物窒息。

現在科學家分析，湖水的20多個大氣壓的壓力和湖底薄岩層的壓力，足以讓二氧化碳達到超臨界狀態（二氧化碳的臨界溫度類似常溫，很容易達到，比較困難的條件是壓力達到73個大氣壓），在湖底岩層下積蓄，一旦壓力稍有減小，超臨界二氧化碳就會化成氣體，體積突然增大上百倍，噴發出來，產生類似爆炸的效果（同理，火藥就是因固體變成氣體，體積急劇膨脹而造成爆炸的）。

或者，超臨界二氧化碳的壓力增大，超過了岩層承受壓力，也會噴發出來，沒有了岩層的壓力後，超臨界二氧化碳化為氣體，體積急劇膨脹，也會產生爆炸的效果，並有大量二氧化碳噴出，導致動物窒息死亡。

氣體星球名不副實

還有哪裡會存在超臨界二氧化碳呢？科學家又想到了金星大氣。金星上97%的氣體是二氧化碳，而金星表面的大氣壓達到90多個地球大氣壓，而金星表面的溫度又那麼高，金星表面的大氣早就是一種超臨界的狀態，金星上的物質相當於沐浴在類似液體的大氣中！

不僅如此，金星大氣的溶解能力極強，除了岩石、礦物、無機鹽等之外，金星表面的物質估計都被超臨界的二氧化碳大氣溶解了。

除了金星大氣，其它一些氣體星球，名義上是氣體星球，其實由於其內部較高的溫度和壓力，氣體大都處於一種超臨界的類似液體的狀態，因此氣體星球如木星，雖然看成分由氣體構成，其實它的密度可不是氣體的密度，而是與地球上液體水的密度差不多。

宇宙就是如此奇妙，一些我們覺得很難達到的狀態，其實在宇宙的許多環境中都存在著，超臨界物質並不稀奇。

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