探索宇宙奥秘 · 理性思考
10900米。如果把珠穆朗玛峰搬进马里亚纳海沟最深处，峰顶距离海面还有两千多米。这个被称为"挑战者深渊"的地方，是地球表面已知最低点。但奇怪的是，它所在的南段比海沟北段深了将近两千米。 这一直是个谜。
长期以来，科学家把原因归结为俯冲板块的"年龄"。太平洋板块在这里俯冲到菲律宾海板块之下，年龄高达1.2亿年至1.6亿年。老板块更冷更密，负浮力更强，理应拉得更深。再加上前弧区域陡峭的地形，似乎能解释万米深渊的成因。
但数字对不上。如果仅仅是年龄和地形起作用，无法定量解释为什么南段比北段深约2000米。这种南北差异暗示着背后还有更关键的力学机制在操控。
中国科学院南海海洋研究所的团队找到了这把钥匙。他们系统分析了海沟沿走向的多条垂直地形剖面，发现一个被忽视的细节：南段俯冲板块在进入海沟前的坡度和曲率，明显高于北段以及全球其他海沟。
这说明板块在这里发生了异常强烈的弹性弯曲变形。研究团队据此构建了"负浮力驱动的弹性板弯曲模型"，突破了传统"刚性板块"的简化假设。
关键在于"岩石圈有效弹性厚度"。研究发现，近海沟区域这一数值明显降低。通俗地说，板块在这里"变软"了。当岩石圈刚度减弱，俯冲板块的巨大负浮力就能高效转化为向下的弯曲变形，在海沟前方产生极大挠曲。
但这还不够。研究团队通过三维数值模拟发现，俯冲板块沿走向存在"几何分段效应"，这会明显放大局部弯曲。
南马里亚纳地区存在一个板块撕裂结构。这个结构限制了俯冲板块的横向连续性，削弱了沿走向的力学耦合。结果就是，弯曲变形像被"聚焦"一样，在"挑战者深渊"区域集中发展。
最终，"岩石圈弱化—负浮力驱动—板块撕裂分段"三种机制协同作战，共同造就了这一全球极端深度。这不再是单一因素的简单叠加，而是复杂的力学耦合过程。
这项发表在《地球与行星科学通讯》的研究，为理解极端海沟地形提供了首个统一且可量化的物理框架。它强调了俯冲带几何分段和力学非均一性的关键作用，相关方法可推广至全球其他俯冲带。
在俯冲动力学领域，中国科学家正从"跟跑"转向"并跑"。从"奋斗者"号载人潜水器坐底10909米，到此次揭示万米深渊的形成机制，中国在深渊科学领域的研究链条日趋完整。西太平洋是全球俯冲带最发育的区域，这里理应产生更多中国学派的声音。
地球最深处不再只是地理课本里的数字，它现在有了清晰的力学解释。
1 中国科学院南海海洋研究所. 研究揭示马里亚纳海沟"挑战者深渊"万米深度形成机制.