地理位置
馬里亞納海溝位於11 °20′N，142°11.5′E，即於菲律賓東北、馬里亞納群島附近的太平洋底，亞洲大陸和澳大利亞之間，北起硫黃列島、西南至雅浦島附近。其北有阿留申、千島、日本、小笠原等海溝，南有新不列顛和新赫布里底等海溝，全長2550千米，為弧形，平均寬70千米，大部分水深在8000米以上。最深處在斐查茲海淵，為-11034米，是地球的最深點。這條海溝的形成據估計已有6000萬年，是太平洋西部洋底一系列海溝的一部分。
形成原因
馬里亞納海溝馬里亞納海溝（Mariana Trench）位於北太平洋西部馬里亞納群島以東，為一條洋底弧形窪地，延伸2550公里，平均寬69公里。主海溝底部有較小陡壁谷地。1957年蘇聯調查船測到10990米深度，後又有11929米的新記錄。1960年美國海軍用法國製造的“的里雅斯特號”深海潛水器，創造了潛入海溝10911米的紀錄。一般認為海洋板塊與大陸板塊相互碰撞，因海洋板塊岩石密度大，位置低，便俯衝插入大陸板塊之下，進入地幔後逐漸熔化而消失。在發生碰撞的地方會形成海溝，在靠近大陸一側常形成島弧、弧後盆地和海岸山脈。這些地方都是地質活動強烈的區域，表現為火山爆發和地震。
溝底生物
如果把世界最高的珠穆朗瑪峰放在溝底，峰頂將不能露出水面。不少的登山家成功地征服了珠穆朗瑪峰，但探測深海的奧秘卻是極其困難的。1960年1月，科學家首次乘坐“的里雅斯特"號深海潛水器，首次成功下潛至馬里亞納海溝底進行科學考察。海溝底部高達1100個大氣壓的巨大水壓，對於人類是一個巨大的挑戰。深海是一個高壓、漆黑和冰冷的世界，通常的溫度是2℃（在極少數的海域，受地熱的影響，洋底水溫可高達380℃）。令人驚奇的是，在這樣深的海底，科學家們竟然看到有一條比目魚和一隻小紅蝦在遊動。有的理論認為深海海溝的形成主要原因是地殼的劇烈凹陷。
潛水員曾在千米深的海水中見到過人們熟知的蝦、烏賊、章魚、槍烏賊，還有抹香鯨等大型海獸類；在2000～3000米的水深處發現成群的大嘴琵琶魚：在8000米以下的水層，發現僅18厘米大小的新魚種。在馬里亞納海溝最深處則很少能看到動物了。
2014年12月，科學家在馬里亞納海溝8145米的海床上發現了一種魚類，這比先前紀錄深了將近500米。
參加研究計畫的科學家發現的這個奇特生物據信是“獅子魚”，“當它游泳時，看起來像有個奇怪的卡通狗鼻子背後浮動著濕紙巾。”這種魚渾身成白色，頭大、眼睛小、沒有魚鱗，通常較人類的手掌稍長。
英國亞伯丁大學(Aberdeen University)科學家傑米生(Alan Jamieson)博士表示：“這種棲息深度很深的魚，不像我們所曾看過的東西，也不像我們已知的任何東西。”
馬里亞納海溝原來，深海魚類為適應環境，它的身體的生理機能已經發生了很大變化。這些變化反映在深海魚的肌肉和骨骼上。由於深海環境的巨大水壓作用，魚的骨骼變得非常薄；而且容易彎曲；肌肉組織變得特別柔韌，纖維組織變得出奇的細密。更有趣的是，魚皮組織變得僅僅是一層非常薄的層膜，它能使魚體內的生理組織充滿水分，保持體內外壓力的平衡。這就是深海魚類為什麼在如此巨大的壓力條件下，也不會被壓扁的原因。另外，深海魚類的眼睛也變得非常奇特。我們常見的金魚，不僅顏色非常鮮艷，兩隻眼睛特別大，而且好玩。和金魚比較，生活在深海里的魚類，其眼睛結構要比金魚眼豐富多了。一般魚的眼睛，多生長在頭的兩側，而生活在深海中的魚，眼睛卻長在頭部的背部。從正面看，後魚的兩隻大眼框，簡直就像是豎起來的兩隻電燈泡。而從上往下看，兩隻眼睛又像兩個大圓圈，占據著頭部的“要塞”部位。更有趣的是，這種魚眼，能上下左右活動，其眼球的組織結構和一架望遠鏡差不多，而且還能自如地調整焦距。奇特的眼睛結構，幾乎是深海魚的一個共同生理特徵。
深海里並不是風平浪靜的，裡面有很多血腥與殺戮。科學家一直在尋找10米長以上的霸王烏賊就生活在這片終年不見天日的海底。還沒有人見過其真正的樣子，但是霸王烏賊的天敵是抹香鯨，科學家曾經在抹香鯨的肚子裡面發現直徑有20厘米的巨型烏賊牙齒。科學家斷定這條烏賊就是霸王烏賊。然而霸王烏賊的天敵居然是抹香鯨，這就意味著深海里他們一直在持續著血腥與殺戮。
礦藏
2011年1月，一個國際科研團隊通過對世界最深海溝馬里亞納海溝的考察，發現那裡儲存著大量碳，這意味著海溝在調節地球環境方面的作用比人們之前認識的更為重要。馬里亞納海溝就像是個沉澱物收集器，被海溝里細菌轉化的碳的量比6000米深的海底平原上的碳含量高。這說明了海溝里碳含量比研究人員此前認為的高，他們以前沒意識到深海里還有這么一個二氧化碳收集槽。科學家們下一步的想法是把研究結果量化，算出深海海溝里的碳含量到底比其它海域多出多少，而細菌轉化的碳的量具體是多少，這些數據能幫助科研人員更好了解深海海溝在調節氣候方面的作用。
海溝探秘
1899年，人類在關島東南首先測到內羅淵的深度為9660米。這一記錄一直保持了30年。1929年在其附近測出了9814米的深度。
1951年英國皇家海軍挑戰者二號首度測量海溝，其最深處便以挑戰者深淵為名。挑戰者二號以回波定位方式於北緯11度19分，東經142度15分，測出10900米的深度。此方式是以探針通過漸層深度，反覆傳送聲波，再以耳機捕捉回波，並將回波器的速率，以手持碼錶計時完成。因此正式提報新的最深距離時，按照謹慎的作法，應將所測深度減去一個尺度（20噚）較妥，從而得出5940噚（10863米）的數據。
1957年蘇聯科學院海洋研究所的一艘海洋考察船“斐查茲”號對馬里亞納海溝進行了詳細的探測，並用超音波探測儀於8月18日在它的西南部發現了一條特別深的海淵，1960年美國海軍“的里雅斯特”號深潛器創造了潛入海溝10916米的世界記錄。
1960年1月，科學家乘坐“的里雅斯特”號深海潛水器，首次對成功地下潛至馬里亞納海溝最深處進行科學考察。令人驚奇的是，在這樣的海底，科學家們竟看到有一條魚和一隻小紅蝦在遊動！
1957年俄羅斯航具“維塔茲號”（Vityaz）回報測得11034米（36201英尺）深度，將該處命名為“馬里亞納深凹”；但此數據從未再測得，故不以為準確。
1962年機動載具“史賓塞·傅樂頓·拜爾德號”（Spencer F. Baird）測得最深10915米（35810英尺）。
1984年日本人將高能專業探測航具“拓洋號”（Takuyo）送入馬里亞納海溝，以多窄波束回波定位儀蒐集資料，測得最大深度為11040.41米（也記錄為10920±10米2）。國外一般則採用深10924米，如美國中央情報局及世界概況。
卡梅隆駕駛深潛器成功下潛至馬里亞納海溝最為精確的紀錄則由日本探測艇海溝號（Kaiko）於1995年3月24日測得深度10911米（35798英尺）。
2012年3月，美國好萊塢著名導演詹姆斯-卡梅隆獨自乘坐潛艇“深海挑戰者”號，下潛近11千米，探底西太平洋馬里亞納海溝。關島當地時間26日7:52，即台北時間5:52，卡梅隆成功下潛至世界海洋的最深處——馬里亞納海溝的挑戰者海淵底部，當地時間26日上午返回水面。這是人類第二次探底馬里亞納海溝，卡梅隆是單槍匹馬潛至這一“地球最深處”的第一人。
活動合作方美國國家地理學會說，卡梅隆於約兩小時後潛至10929米深處，探底馬里亞納海溝。海溝底部是永恆黑暗，溫度只有幾攝氏度，水壓相當於大約1000個大氣壓。卡梅隆在洋底探險3小時有餘，收集生物和地質樣本、拍攝圖片和視頻。
中國的探險
馬里亞納海溝2012年6月15日，中國第一次有人拜訪馬里亞納海溝深海。
涉淺水者見魚蝦，入深水者見蛟龍。自古以來，中國人就有著探尋深海奧秘的夢想。如今，這個夢想正在通過蛟龍號載人潛水器一步步走進現實。
蛟龍號是我國大洋國際海底資源調查和科學研究的重要高技術裝備。蛟龍號長8.2米、寬3.0米、高3.4米；空重不超過22噸，最大荷載是240公斤。最大速度為每小時25海里，巡航每小時1海里；當前最大下潛深度7062.68米。
2012年6月15日蛟龍號在馬里亞納海溝進行了第一次試潛最終成功潛入水下6671米。蛟龍號在馬里亞納海溝共進行了六次試潛，最大下潛深度7062.68米均刷新了我國人造機械載人潛水最深記錄。
2016年6月22日至8月12日，我國“探索一號”科考船在馬里亞納海溝海域開展了我國海洋科技發展史上第一次綜合性萬米深淵科考活動。我國自主研製的“海斗”號無人潛水器下潛10767米。這次“海斗”號不僅創造了我國水下機器人的最大下潛深度記錄，並為我國首次獲取了萬米以下深淵及全海深剖面的溫鹽深數據。這是繼“蛟龍號”七千米海試成功後我國海洋科技又一里程碑，標誌著我國的深潛科考開始進入萬米時代。從此，萬米深海不再是我國海洋科技界的禁區！
記錄
1992年，日本海洋科技中心耗資5000萬美元研製出“海溝”號水下機器人。“海溝”號長3米，重5.4噸，它是纜控式水下機器人，裝備有複雜的攝像機、聲納和一對採集海底樣品的機械手。它的研製目標很明確：就是要考察查林傑海淵。
馬里亞納海溝經過數次失敗後，1995年3月24日，“海溝”號機器人被12000米長的一次纜緩緩放向海底，母船操作室內的17個監視器顯示出潛水器發回的圖象資料。經過三個半小時的“行進”，“海溝”號到達查林傑海淵底部，這時測深表顯示的水深值是10903.3米，修正水深為10911.4米。修正水深是根據水壓測定的值，通過含鹽量、水溫資料修正後的深度。“海溝”號創造了新的世界潛深紀錄，比原有紀錄深了15米。此後，“海溝”號還進行了試樣採集及拍攝等考察活動，人們從它傳回的圖像中看到：茶色的海底泥土上，有一些白色的像海參一樣的生物在蠕動，旁邊還遊動著數條小魚。此前，確認有魚的最深水深是8370米。
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