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火星個頭小山高2萬多米,地球隻有8千多米,是什麼限制地球山高?

作者:5樓的男人

在地球上有一項極富挑戰的運動,那就是攀登珠穆朗瑪峰。許多人一生中都有一個願望,那就是有生之年登上珠峰峰頂一次。

然而,根據資料顯示,迄今為止總計有4800多人登上峰頂,而在攀登的過程中,大約有300人喪生,從比例上來看,登珠峰的死亡率在8-9%之間。

就是這麼高的死亡率,還是讓許多人趨之若鹜,最近些年,頻頻出現攀登珠峰時“堵車”的現象,足以說明攀登珠峰的熱度。

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目前珠峰的高度是8848米,這個高度是從地球海平面算起,是地球第一高峰。珠峰最雖然是地球第一高,但是在太陽系中,珠峰連前10名都排不上,隻排到13名。

而排名第一高的山峰在地球的鄰居——火星上,名為“奧林匹斯山”,從基準面算起,其高度達到21229米,是珠峰的2.4倍左右。

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試想一下,攀登珠峰都已經這麼困難了,如果去攀登下奧林匹斯山會是怎樣的一種體驗?

說到這裡,就不禁有個疑問,火星的直徑隻有地球一半,品質也隻有地球的九分之一,卻誕生了太陽系最高的山峰,并且火星上,超過11公裡以上的山峰就有5座之多。

為何火星個頭小一些,可以誕生2萬多米山峰,地球個頭更大一些,卻隻有8千多米的山峰,是什麼限制地球山高?又是什麼造成火星上有如此多的高峰呢?

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山峰都是如何形成的?

想要知道火星上為何有這麼多的高峰,那從高峰是如何形成的說起。一般的高峰主要是三種形成的方式。

1、地質運動

一般地質運動形成高峰,都是地殼中的闆塊運動過程中造成的。一般的星球都是分為三層,地殼、地幔和地心。

由于地殼位于星球的表面,是以山峰都是在地殼上形成的,然而,山峰雖然形成于地殼,但是地幔也起到關鍵性的作用。

這是因為地殼如同大型冰塊一樣,地殼并非一個整塊,而是由一塊塊的大塊拼接而成,漂浮在以岩漿為主的地幔上面,由于地幔上的岩漿流動,就帶動地殼運動。

兩塊闆塊如果都是相向的力,那就形成了擠壓,在擠壓之下,中間的部分就會隆起,也就形成了高峰,由于是擠壓形成,是以就有褶皺,是以這類山一般都是褶皺形的山脈。

像珠穆朗瑪峰就是數2200萬年前,當時的印度洋闆塊與歐亞大陸闆塊碰撞,然後擠壓,中間的部分弄起來形成了青藏高原,而隆起最高的那座山峰,就是珠穆朗瑪峰。

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2、火山噴發

與地質運動形成的火山不同,這類山峰由地幔中的岩漿噴湧到地面上形成,也就是火山噴發而形成的。

像太陽系最高峰,也就是火星上的奧林匹斯山就是由火山噴發形成的,當火山噴發的時候,地幔中岩漿噴湧而出,在冷卻後就堆積在一起。

當下次在噴發的時候,高度就增加一點,這個過程有些像蠟燭台由于蠟越積攢越多,蠟燭台也就逐漸升高了,是以,這類山有個特點,那就是盾形山。

實際上,太陽系中,大部分的火山,都是這樣由火山噴發堆積形成的。在地球上也有這樣的山峰,例如富士山,就是由火山噴發形成的,而地球上由火山噴發形成最高的山峰,位于阿根廷的阿空加瓜山。

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3、隕石撞擊

這種山峰主要是由外力撞擊形成的,這樣的山峰在地球上不多,一般小行星撞擊形成的山峰,大多比較松散,沒有前面兩者結構穩定。

因為前面兩者的形成,是經過數千萬年時間慢慢擠壓和堆積而成,而小行星撞擊,可以說是一瞬間形成的,在中間撞擊一個大坑,土壤被擠壓到外面,形成了山峰,是以這類山有個特點,那就是環形狀态。

而地球是一顆活躍的行星,地質運動比較頻繁,這樣的山峰維持不了多久,一般都隻有數百米的高度。

而在地質比較少的星球,這種撞擊形成的山峰,反而可以維持其形狀,高度就會高很多。例如以蘇聯火箭專家科羅廖夫命名的月球“科羅廖夫環形山”,直徑達到200公裡,離月表高度10726米,而離隕石坑最低點,有三公裡多。

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從這三種山峰形成的方式來看,火山噴發容易形成最高的山峰,地質活動形成的次之,接着就是撞擊形成的山峰最低。

然而,地球上也有火山噴發,為何沒有形成很高的山峰,反而是闆塊擠壓形成了地球最高的山峰呢?是什麼因素制約,讓地球山峰“長”不高呢?

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什麼因素限制地球長出更高山峰?

一個山峰要長高,需要多種因素,同樣也會限制山峰的高度,在地球上,主要有四種因素,制約山峰的高度。

1、重力因素

這個很容易了解,比如搭積木,一層一層往上搭建,不可能無限制,總會在一個高度的時候,由于不穩就會塌陷,而這一切的原因,就是因為重力的存在導緻的。

由于地球比火星更大,是以地球上的重力也就越大,就把山峰不斷地往下拉扯,根據牛頓萬有引力定律,兩個物體的重力與他們那的品質和距離的平方成正比。

那麼山峰距離地球地心的距離比火星距離大很多,在引力的作用下,不斷把山峰往地心的方向拉,山峰高度越高,引力形成的拉扯力就越大,當山峰高度到一定高度的時候,就會塌陷。

曾有科學家預估後,由于地球重力的存在,山峰的高度不會超過10000米,當超過這個高度的時候,就如同搭積木一樣,由于山峰自身材料強度的問題,就會坍塌。

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2、地殼承重力

地殼承重力這點比較好了解,就好比做房子,房子想要建得更高,那麼地基也要更深,隻有這樣才能承受住房子的重量,而不會倒塌。

山峰也同樣如此,想要山峰高,那麼山峰的下方需要足夠的承重力才行,而主要承受山峰重量的就是地殼了。

火星雖然個頭更小一些,但是其地殼的平均深度達到45公裡,而地球雖然個大,但是地殼的平均深度卻隻有33公裡,而一些深海的地殼平均厚度,近6公裡。

是以,當地球上山峰高度超過過一定高度的時候,地殼所承受的壓力也會到一個臨界值,會是使山體發生“側向擴充”滑動不穩而倒塌。

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3、山峰材料

地殼表面主要是由花崗岩等岩石構成,岩石能夠承受的強度大約在300-500兆帕之間,當岩石承受的壓力超過這個極限的時候,就會發生永久性的塑形變形甚至是斷裂和破碎。

這也點也做房子一樣,當房子越高的時候,對材料的要求也就越高,而用一般的材料,想要建造出高房子的時候,由于材料強度不行,很可能就會發生倒塌的情況。

目前,珠穆朗瑪峰上的岩石,随着高度越高,那麼其承受的壓力也就越大,有科學家估計,珠峰的高度,很可能已經逼近岩石所能承受的極限。

如果山峰繼續升高,那麼岩石所承受的壓力也就越大,根據科學家的觀測,目前珠峰還在以每年1-2厘米的速度繼續增長,而當超過岩石所能承受的極限後,就可能出現塌陷。

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4、侵蝕作用

除了以上主要因素外,對山峰高度造成影響的就是侵蝕因素了,由于大氣環流等因素,對山體形成了風蝕、水蝕等多種侵蝕作用。

這些因素緩慢但是持續的侵蝕這山體,而當山峰越高的時候,風力也就越大,侵蝕也會急劇加快。

珠峰如果不是每年在生長,過去2000多萬年的話,這些自然因素的侵蝕會消低珠峰很多高度。

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除了這些因素外,還有一個因素,就是地震。特别是大地震的時候,會造成山體劇烈的搖晃,其結果就是山體滑坡,或者山體坍塌。

而地球是一顆活躍的行星,地質活動頻繁,也就意味着地震頻繁,當山峰越高的時候,地震時候收到的震動也就越大,也就更容易塌陷。

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火星上為何會出現太陽系第一高峰,而不是其他星球呢?

前面說過重力對火山高度的影響,星球越大,那麼其重力也就越大,限制了山峰的高度。而火星的直徑隻有地球一半,體積是地球的15%,品質是地球的11%,重力是地球的40%左右。

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如果按照地球最高山峰能達到10000米的高度來計算,那麼重力是地球40%的火星,其山峰的最高高度可以達到25000米。其實以珠穆朗瑪峰的高度對比火星重力比的話,那麼珠峰的高度也接近奧林匹斯山的高度。

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如果僅僅是重力越小,那麼山就越高的話,那麼月球的重力也隻有火星的40%左右,那麼理論上月球上的山峰高度可以達到62500米左右。

但是現實之中,月球上也沒有這麼高的山峰,其最高的山峰從基準線算也有9400多米,但是與火星上的奧林匹斯山相比,也不到對方的一半。

那麼火星能夠形成21000多米的高峰,除了重力這個因素允許外,還有其他的因素,否則也不會成為太陽系第一高峰。

這其中一個很重要的因素,就是火星是一個“死”星球,39億年前,一次劇烈的撞擊,導緻火星的核心停止了活動,這就沒有了地質活動,地幔中的岩漿也不會流動,火山就會在固定的幾個點一直噴發,岩漿就會在這幾個固定的地方一直流動出來,越堆積越高。

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這也是為何火星上10000米以上的高峰,就有數個之多的原因。當然月球也與火星類似,但是其體量要小不少,是以其岩漿的數量也沒有火星多,雖然可以不停堆積,但是總量還是太少,連10000米都沒有超過。

像在地球上,由于地質活動,火山熱點不斷地移動,就容易形成一個個的島鍊,猶如珍珠一樣串在一起。

當然,奧林匹斯山能夠達到21000米,還有一個隐藏的因素,那就是岩漿的黏度比較高,火山的熔岩基本是玄武岩,但是其中還有很大一部分是二氧化矽,相信大家對二氧化矽一定不陌生,其是玻璃的主要材料,當其冷卻下來後,與玄武岩摻混在一起,起到黏合劑的作用,讓其不容易塌陷。

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是以,火星的獨特環境造成了其誕生出太陽系最高的山峰,有條件達到的但是“材料”不夠,例如月球,而材料能夠達到的,但是條件不允許,例如地球。

這也是為何地球塊頭大,但是山峰卻低,火星塊頭小,卻誕生出太陽系最高山峰的主要原因。

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