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为什么珠峰曾遭腰斩?火星山为啥那么高

时间:2017/11/1 10:12:12

编辑|winningleung


地球上有着许许多多的高山,7000米以上的大山有400多座,8000米以上的山峰有14座,那么最高的山可以达到多高的高度就不能再高了呢?这还真是一个有趣的问题。

我们先来看看目前地球上最高的山峰珠穆朗玛峰,它的高度是8844.43米,虽然它的高度世界第一,但那只是其海拔高度,如果从山脚算起的话,世界上最高的山峰并不是珠穆朗玛峰,而是夏威夷的冒纳罗亚火山,这座火山海拔4205米,但是海拔之下还有近6000米的高度,所以加起来的话,这座火山的总高度达到了10200米,那么它就是地球上能达到的高度最高的山了吗?也不是的!地质学家认为珠穆朗玛峰曾经达到过12000米的高度,不过后来可能由于地震或者自身重量太大的原因,这座山崩塌了。


那么一万两千米就是山峰的高度极限了吗?应该也不是的,其高度应该还可以更高一些,我们可以先来看一下地壳的厚度,它大致表明了岩石能够承压的大致厚度,地壳中的大陆地壳平均厚度约33千米,大洋地壳平均厚度约17千米,最薄的地方在海洋,在地球海洋最深的马里亚纳海沟下面,为6000米左右;但是在陆地上,在美国的黄石公园下面,地壳最薄的地方大概只有9000米,其下就是炽热的岩浆了。

针对地球上的山最高能达到多高这个问题,据说科学家们也经过推算,他们认为山峰极限负荷是当山脉上升到10000米时的负荷。这个原因可以用叠罗汉游戏来解释,如果我们用豆腐来“叠罗汉”,不需叠上几层,最底层的豆腐必将由于承受不了其上的压力而最终压碎,虽然山脉不是豆腐,但这个道理也同样适用于山脉的升高。因为山脉的升高也像是“叠罗汉”,只不过是用泥土和岩石在不断堆积,山体越高,山底所承受的压力也是相应增大,一旦达到极限,偌大的山体就会像豆腐那样散架崩塌,这道理告诉我们要计算地球上的山峰所能达到的最高高度,就必须计算一定坡度下岩石所能承受的高度,就是在多高的高度之下最下面的岩石不至于被压碎和融化。但是冒纳罗亚火山一万米以上的高度和珠穆朗玛峰曾经一万米以上的高度告诉我们,一万米还不是山峰高度的极限


有人说当山高超过三万米时,山底的物质将受高压而熔化,山就要下沉,所以地球上的山不能高过三万米,因为越高的山峰,对山底的压力越大。这么看的话,珠穆朗玛峰的高度的确还差很多,但实际上地球上的山根本达不到这样的高度就已经无法承受自身的重量了。


地球的平均密度为每立方厘米5.5克,一座三万米高的山,其底部承受的压强为每平方厘米16吨多,不过由于坡度不同,不同位置承受的压力也是不一样的,所以要计算理论上地球最高的山能达到的高度,需要考虑的因素太多,在山峰基座承受的重力之外,还要考虑地球的自转,地球内部岩浆对地壳重力的平衡作用,以及地震活动、降雨、大气流动对山峰的影响等等,这些因素中要参考的资料太多,验证以查询也不好去计算,不过这些因素中也必有珠穆朗玛峰在高度达到一万两千米之后崩塌的原因,所以我们基本可以假设地球山峰的最高高度或比一万两千米略高一些,应当不会超过15000


我们再以珠穆朗玛峰为例,目前珠穆朗玛峰的海拔虽然达到了8844.43米,但是如果从山脚算起的话,其实珠穆朗玛峰的山峰高度并不算高,因为青藏高原的平均海拔就有4000米,而珠穆朗玛峰所在的喜马拉雅山的平均高度则为6000米,珠穆朗玛峰比喜马拉雅山平均高度只高出了两千八百多米。而冒纳罗亚火山虽然相对高度有10200米,但其实海平面以上只有4200米,海平面以下的高度占了大部分,并且海水对其起到了重力均衡调节的作用。


我们再来看一下地球的近邻火星,火星的个头比地球小很多,但是上面最高的山奥林匹亚山达到了27000米(具体请见本头条号文章《太阳系最高山,在一个小星球上,比珠穆朗玛峰高了三倍,还曾喷火》),是地球上最高山珠穆朗玛峰的三倍还多,这是为什么呢?其实正是因为火星的引力比地球要小,所以同样的高山在火星上的重力就没有那么大,因此,火星的重力环境容许山峰比地球上更高。

(选自  宇宙万能镜)

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