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甲烷|在海底做实验，这个指哪打哪的探针帮了大忙( 三 )


这样 ， 就颠覆了大家对甲烷的氧化过程的传统认知 。
所以 ， 原位探测是可以颠覆一些传统的基于取样或者其他的模拟技术得到的一些认知 。
最近我比较主要的一些进展 ， 就是我现在敢把一个光学探头 ， 插入一个三四百度高温的而且有些黑烟的体系 。
甲烷|在海底做实验，这个指哪打哪的探针帮了大忙
这个体系首先高温 ， 我们这个技术就解决了光学镜头在高温、高压、强腐蚀、浑浊环境下的探测 。
这个技术可能是现在全球唯一一个可以插入热液喷口进行原位探测的光学传感器 。
我们不只做高温的热液流体 ， 有“黑烟囱” ， 还有“白烟囱” 。
甲烷|在海底做实验，这个指哪打哪的探针帮了大忙
它的温度不是特别高 ， 我叫它低温 ， 但它也有100度了 ， 但是它的pH值特别低 。
你可以想象一个浓硫酸在海底下 ， 然后我把探针打下去了 ， 而且发现探针测得的数据里边有大量的氢气 。
氢气是生命从无机到有机 ， 或者说有机的转化需要的一个很重要的气体 ， 那它可能就和深海的这种生命起源有一定的关系 。
固体和液体没有什么特殊的 ， 海底下肯定有石头 ， 肯定有海水 ， 那你能相信海底下有气体吗？
我们测到了海底的气体 ， 而且这些气体是不可能脱离那个环境 ， 带回海表面的 。
在我们最近刚发表在《科学通报》英文版上的一篇文章中 ， 我们在自然界中首次发现存在自然状态下的超临界态二氧化碳 。
甲烷|在海底做实验，这个指哪打哪的探针帮了大忙
我这件衣服是羊毛的 ， 需要干洗 ， 那干洗店用的是什么呢？就是用的超临界态二氧化碳 。
它有什么特点？
它具有气态和液态的特点 ， 它首先可以溶解有机质 。
在它变成超临界态的时候 ， 把有机质 ， 就是衣服上的一些机质、污垢给带走了 。
然后当它温度压力降下来的时候 ， 变成了气态 ， 就可以抽回去再利用 ， 这是干洗的原理 。
它还有一个原理 ， 就是石油行业用它做一个有机溶剂 。
它还可以进行各种催化 。
超临界态二氧化碳形成的环境 ， 是需要30多度和70多个大气压 ， 这在我们地表是不可能存在的 ， 只有在深海或者深地有 。
我们就在这种热液区域 ， 发现存在这种泡泡 。
这种泡泡你是带不回来的 ， 因为它的温度达到了大概90多度 。
只能把我们的光打下去 ， 然后测得它的成分 ， 发现和超临界态二氧化碳在实验室模拟的成分是一模一样的 。
这个泡泡里边还带了大量的氮气 ， 生命起源是需要氮气的 。 米勒的放电实验 ， 就是产生氨基酸的实验 ， 里边也需要氮 。
热液系统一直认为是地球生命起源可能的一种解释 ， 但在它其中没有发现大量的氮气 。
我们发现 ， 超临界态二氧化碳可能对氮气有富集作用 。 这样的话我们就提出了一种新的早期地球生命起源 ， 或者说从无机到有机转化的过程 。
所以 ， 你干洗衣服的超临界态二氧化碳 ， 可能和生命有关 。
我们还在海底下发现了一个气态的水 ， 这个也比较神奇 。
甲烷|在海底做实验，这个指哪打哪的探针帮了大忙
如果它是气态的东西的话 ， 它温度降下来之后就变成了水 ， 变成液态 ， 或者它要上升到海表 。
那它怎么没有变成液态 ， 没有上升呢？
它有一个倒置的湖 。
你可以想象 ， 把你家里的大脸盆扣在海底 ， 然后有一个冒着热气泡的水蒸气 ， 一直把你的脸盆充满了 ， 而且那个水蒸气会一直给它供给热量 。
这样 ， 它就会形成一个倒置湖的结构 。
这个倒置湖结构很神奇 ， 它里边首先有气态的水 ， 这样就把我们地球科学这种水气分离 ， 或者说相分离的现象 ， 从海底深处移到了海底的表面 。
另外就是， 这种倒扣盆会形成一个很平的镜面 ， 这种镜面就会抑制硫化物颗粒大量喷出到海洋环境中 。
这些硫化物颗粒会大量堆积在喷口的周围 ， 它对周围海洋环境的影响就要降低 。
拉曼光谱探针的工作
这个探针去了哪儿呢？
它去了好多好多的热液区 ， 已经下潜了150余次 ， 跟着国内和国外的几台机器人下了太平洋几乎所有的弧后盆地的热液区和冷泉区 ， 以及西南印度洋的热液区 。
甲烷|在海底做实验，这个指哪打哪的探针帮了大忙
我们用“发现”号机器人 ， 也就是我们中科院海洋所的机器人 ， 还有“海星”机器人 ， 它是我们国家第一台6000米级电力推进的机器人 。
我们和它配对 ， 在深海做天气水合物 ， 也叫可燃冰的合成实验 。
我们还和“海龙”进行交流 ， “海龙”也是个机器人 ， 它是我们国家进行大洋科考的机器人 。


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