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火星个头小山高2万多米,地球只有8千多米,是什么限制地球山高?

时间:2024-04-16来源:网络作者:小白

在地球上有一项极富挑战的运动,那就是攀登珠穆朗玛峰。

许多人一生中都有一个愿望,那就是有生之年登上珠峰峰顶一次。

然而,根据数据显示,迄今为止总计有4800多人登上峰顶,而在攀登的过程中,大约有300人丧生,从比例上来看,登珠峰的死亡率在8-9%之间。

就是这么高的死亡率,还是让许多人趋之若鹜,最近些年,频频出现攀登珠峰时堵车的现象,足以说明攀登珠峰的热度。

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目前珠峰的高度是8848米,这个高度是从地球海平面算起,是地球第一高峰。

珠峰最虽然是地球第一高,但是在太阳系中,珠峰连前10名都排不上,只排到13名。

而排名第一高的山峰在地球的邻居——火星上,名为奥林匹斯山,从基准面算起,其高度达到21229米,是珠峰的2.4倍左右。

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试想一下,攀登珠峰都已经这么困难了,如果去攀登下奥林匹斯山会是怎样的一种体验?

说到这里,就不禁有个疑问,火星的直径只有地球一半,质量也只有地球的九分之一,却诞生了太阳系最高的山峰,并且火星上,超过11公里以上的山峰就有5座之多。

为何火星个头小一些,可以诞生2万多米山峰,地球个头更大一些,却只有8千多米的山峰,是什么限制地球山高?又是什么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?

想要知道火星上为何有这么多的高峰,那从高峰是如何形成的说起。

一般的高峰主要是三种形成的方式。

1、地质运动

一般地质运动形成高峰,都是地壳中的板块运动过程中造成的。

一般的星球都是分为三层,地壳、地幔和地心。

由于地壳位于星球的表面,所以山峰都是在地壳上形成的,然而,山峰虽然形成于地壳,但是地幔也起到关键性的作用。

这是因为地壳如同大型冰块一样,地壳并非一个整块,而是由一块块的大块拼接而成,漂浮在以岩浆为主的地幔上面,由于地幔上的岩浆流动,就带动地壳运动。

两块板块如果都是相向的力,那就形成了挤压,在挤压之下,中间的部分就会隆起,也就形成了高峰,由于是挤压形成,所以就有褶皱,所以这类山一般都是褶皱形的山脉。

像珠穆朗玛峰就是数2200万年前,当时的印度洋板块与欧亚大陆板块碰撞,然后挤压,中间的部分弄起来形成了青藏高原,而隆起最高的那座山峰,就是珠穆朗玛峰。

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2、火山喷发

与地质运动形成的火山不同,这类山峰由地幔中的岩浆喷涌到地面上形成,也就是火山喷发而形成的。

像太阳系最高峰,也就是火星上的奥林匹斯山就是由火山喷发形成的,当火山喷发的时候,地幔中岩浆喷涌而出,在冷却后就堆积在一起。

当下次在喷发的时候,高度就增加一点,这个过程有些像蜡烛台由于蜡越积攒越多,蜡烛台也就逐渐升高了,所以,这类山有个特点,那就是盾形山。

实际上,太阳系中,大部分的火山,都是这样由火山喷发堆积形成的。

在地球上也有这样的山峰,例如富士山,就是由火山喷发形成的,而地球上由火山喷发形成最高的山峰,位于阿根廷的阿空加瓜山。

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3、陨石撞击

这种山峰主要是由外力撞击形成的,这样的山峰在地球上不多,一般小行星撞击形成的山峰,大多比较松散,没有前面两者结构稳定。

因为前面两者的形成,是经过数千万年时间慢慢挤压和堆积而成,而小行星撞击,可以说是一瞬间形成的,在中间撞击一个大坑,土壤被挤压到外面,形成了山峰,所以这类山有个特点,那就是环形状态。

而地球是一颗活跃的行星,地质运动比较频繁,这样的山峰维持不了多久,一般都只有数百米的高度。

而在地质比较少的星球,这种撞击形成的山峰,反而可以维持其形状,高度就会高很多。

例如以苏联火箭专家科罗廖夫命名的月球科罗廖夫环形山,直径达到200公里,离月表高度10726米,而离陨石坑最低点,有三公里多。

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从这三种山峰形成的方式来看,火山喷发容易形成最高的山峰,地质活动形成的次之,接着就是撞击形成的山峰最低。

然而,地球上也有火山喷发,为何没有形成很高的山峰,反而是板块挤压形成了地球最高的山峰呢?是什么因素制约,让地球山峰长不高呢?

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什么因素限制地球长出更高山峰?

一个山峰要长高,需要多种因素,同样也会限制山峰的高度,在地球上,主要有四种因素,制约山峰的高度。

1、重力因素

这个很容易理解,比如搭积木,一层一层往上搭建,不可能无限制,总会在一个高度的时候,由于不稳就会塌陷,而这一切的原因,就是因为重力的存在导致的。

由于地球比火星更大,所以地球上的重力也就越大,就把山峰不断地往下拉扯,根据牛顿万有引力定律,两个物体的重力与他们那的质量和距离的平方成正比。

那么山峰距离地球地心的距离比火星距离大很多,在引力的作用下,不断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,当山峰高度到一定高度的时候,就会塌陷。

曾有科学家预估后,由于地球重力的存在,山峰的高度不会超过10000米,当超过这个高度的时候,就如同搭积木一样,由于山峰自身材料强度的问题,就会坍塌。

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2、地壳承重力

地壳承重力这点比较好理解,就好比做房子,房子想要建得更高,那么地基也要更深,只有这样才能承受住房子的重量,而不会倒塌。

山峰也同样如此,想要山峰高,那么山峰的下方需要足够的承重力才行,而主要承受山峰重量的就是地壳了。

火星虽然个头更小一些,但是其地壳的平均深度达到45公里,而地球虽然个大,但是地壳的平均深度却只有33公里,而一些深海的地壳平均厚度,近6公里。

所以,当地球上山峰高度超过过一定高度的时候,地壳所承受的压力也会到一个临界值,会是使山体发生侧向扩展滑动不稳而倒塌。

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3、山峰材料

地壳表面主要是由花岗岩等岩石构成,岩石能够承受的强度大约在300-500兆帕之间,当岩石承受的压力超过这个极限的时候,就会发生永久性的塑形变形甚至是断裂和破碎。

这也点也做房子一样,当房子越高的时候,对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时候,由于材料强度不行,很可能就会发生倒塌的情况。

目前,珠穆朗玛峰上的岩石,随着高度越高,那么其承受的压力也就越大,有科学家估计,珠峰的高度,很可能已经逼近岩石所能承受的极限。

如果山峰继续升高,那么岩石所承受的压力也就越大,根据科学家的观测,目前珠峰还在以每年1-2厘米的速度继续增长,而当超过岩石所能承受的极限后,就可能出现塌陷。

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4、侵蚀作用

除了以上主要因素外,对山峰高度造成影响的就是侵蚀因素了,由于大气环流等因素,对山体形成了风蚀、水蚀等多种侵蚀作用。

这些因素缓慢但是持续的侵蚀这山体,而当山峰越高的时候,风力也就越大,侵蚀也会急剧加快。

珠峰如果不是每年在生长,过去2000多万年的话,这些自然因素的侵蚀会消低珠峰很多高度。

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除了这些因素外,还有一个因素,就是地震。

特别是大地震的时候,会造成山体剧烈的摇晃,其结果就是山体滑坡,或者山体坍塌。

而地球是一颗活跃的行星,地质活动频繁,也就意味着地震频繁,当山峰越高的时候,地震时候收到的震动也就越大,也就更容易塌陷。

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火星上为何会出现太阳系第一高峰,而不是其他星球呢?

前面说过重力对火山高度的影响,星球越大,那么其重力也就越大,限制了山峰的高度。

而火星的直径只有地球一半,体积是地球的15%,质量是地球的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达到10000米的高度来计算,那么重力是地球40%的火星,其山峰的最高高度可以达到25000米。

其实以珠穆朗玛峰的高度对比火星重力比的话,那么珠峰的高度也接近奥林匹斯山的高度。

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如果仅仅是重力越小,那么山就越高的话,那么月球的重力也只有火星的40%左右,那么理论上月球上的山峰高度可以达到62500米左右。

但是现实之中,月球上也没有这么高的山峰,其最高的山峰从基准线算也有9400多米,但是与火星上的奥林匹斯山相比,也不到对方的一半。

那么火星能够形成21000多米的高峰,除了重力这个因素允许外,还有其他的因素,否则也不会成为太阳系第一高峰。

这其中一个很重要的因素,就是火星是一个死星球,39亿年前,一次剧烈的撞击,导致火星的核心停止了活动,这就没有了地质活动,地幔中的岩浆也不会流动,火山就会在固定的几个点一直喷发,岩浆就会在这几个固定的地方一直流动出来,越堆积越高。

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这也是为何火星上10000米以上的高峰,就有数个之多的原因。

当然月球也与火星类似,但是其体量要小不少,所以其岩浆的数量也没有火星多,虽然可以不停堆积,但是总量还是太少,连10000米都没有超过。

像在地球上,由于地质活动,火山热点不断地移动,就容易形成一个个的岛链,犹如珍珠一样串在一起。

当然,奥林匹斯山能够达到21000米,还有一个隐藏的因素,那就是岩浆的黏度比较高,火山的熔岩基本是玄武岩,但是其中还有很大一部分是二氧化硅,相信大家对二氧化硅一定不陌生,其是玻璃的主要材料,当其冷却下来后,与玄武岩掺混在一起,起到黏合剂的作用,让其不容易塌陷。

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所以,火星的独特环境造成了其诞生出太阳系最高的山峰,有条件达到的但是材料不够,例如月球,而材料能够达到的,但是条件不允许,例如地球。

这也是为何地球块头大,但是山峰却低,火星块头小,却诞生出太阳系最高山峰的主要原因。

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