为什么地球上的山峰不会一直升高？

Daphane

來源: 新浪科技



珠穆朗玛峰是世界上最高的山峰

　　新浪科技讯 北京时间10月24日消息，想象一下，如果地球的山脉变得高耸无比，甚至穿透大气层，那飞行员们见到的天空将会是什么样的？或许在某些地方，他们会看到一个由山峰组成的迷宫。
　　也许宇宙中的另一颗星球上会出现这样的场景，但是在地球上，山峰的高度都在海拔8840米的珠穆朗玛峰之下。那么，是什么阻止了地球山峰的生长呢？
　　美国匹兹堡大学的地质与环境科学系教授纳丁表示，导致地球山峰不能永远生长的限制因素主要有两个。首先是重力的影响。许多山脉的形成是由于地球表层的运动，即众所周知的板块构造运动。该理论将地壳描述为动态的岩石圈，可分为多个构造单元（板块），并随着时间的推移而不断运动。当两个板块碰撞时，会迫使边缘物质向上抬升。包括珠穆朗玛峰在内的喜马拉雅山脉就是这样形成的。
　　麦考利表示，当板块不断挤压时，山脉就不断生长，直到在重力作用下难以为继。在某一时刻，山峰会变得过于沉重，其自身质量阻止了由那两个板块碰撞引起的向上生长趋势。
　　山脉也可以通过其他方式形成。例如，像夏威夷群岛这样的火山岛，是由熔融的岩浆喷发出地壳并逐渐堆积而形成的。而无论山脉是如何形成的，它们最终都会变得过于沉重并屈服于重力。换句话说，如果地球的引力更小，那山峰就会更高。麦考利补充道，这一场景其实就发生在火星上，那里的山峰要比地球上的高得多。火星的奥林帕斯山是太阳系中已知的最高的火山，高度为25000米，几乎是珠穆朗玛峰的三倍。
　　据美国国家航空航天局（NASA）称，奥林帕斯山之所以具有如此令人称奇的高度，最有可能的原因是火星的重力较低且喷发频率较高，造山熔岩流在火星上持续的时间比在地球上要长得多。更重要的是，火星的地壳并没有像我们的星球那样被分成动态板块。在地球上，随着板块移动，热点地区（地幔热柱喷出的区域）也在移动，从而导致新的火山形成，而现有的火山逐渐消亡。地幔的活动将熔岩散布到更大的区域，形成了多个火山。在火星上，大陆地壳不会移动，因此熔岩能堆积成巨大的单体火山。
　　地球上山脉生长的第二个限制因素是河流。起初，河流能使山脉显得更高，因为它们会侵蚀山脉的边缘物质，在山脚附近形成深深的裂缝。然而，随着河流的侵蚀，其河道可能变得过于陡峭，从而可能引发山体滑坡，将物质从山上带走，限制山峰生长。
　　在9月16日发表于《自然-地球科学》（Nature Geoscience）杂志的一篇论文中，研究人员提出，当河流达到“陡峭阈值”（threshold steepness）之后，它们通过侵蚀作用对山脉生长的影响就会受到限制。
　　水下山脉同样受到重力和山体滑坡的限制，但它们可以比陆地上的山脉高得多，因为高密度的水比空气更能起到支撑作用，抵抗重力影响。麦考利说：“水为这些山脉提供了侧向支撑，使它们能够变得更高。”
　　珠穆朗玛峰通常被认为是地球上最高的山峰，但“世界最高山峰”的头衔还有其他竞争者。夏威夷的茂纳凯亚火山是一座休眠火山，如果以它的底部（位于太平洋深处）到顶峰的距离来测量，它就是世界上最高的山，高度足有10210米，比珠穆朗玛峰略高。但是，茂纳凯亚火山有6000米在海平面以下，其最高点在海平面以上4205米。如果从海平面上测量，珠穆朗玛峰的高度是茂纳凯亚火山的两倍，为世界最高峰。
　　奥林帕斯山
　　奥林帕斯山是火星上的盾状火山，也是太阳系中已知最高的山，高于基准面21229米，是珠穆朗玛峰的将近两倍多。在太空探测器确定这是一座山之前，地面望远镜中的奥林帕斯山是一个明亮的两点，被19世纪后期的天文学家称为“奥林帕斯山之雪”（Nix Olympica）。
　　奥林帕斯山的破火山口长约85公里，宽约70公里，火山口壁最高达3公里。整个火山的坡度非常缓，加之巨大的宽度，使得在火星表面无法看到火山全貌——从山坡边缘无法看到山顶，而从山顶无法看到山坡边缘。火星上的其他巨大火山也有类似现象。奥林帕斯山是盾状火山，由流动性高的玄武岩熔岩长期喷发累积而成，类似地球夏威夷群岛的茂纳洛亚火山。