大山的故事 比珠峰的3倍還高！26000米的高山，從何而來？

開始今天的視頻之前 叔叔想問大家一個問題 你還記得你爬過最高的山 有多高嗎 我們總會在各種地理景觀中 評選第一的王者 最深的湖 最長的河 當然 還有最高的山 早在1715年 五國藏民就在喜馬拉雅山脈深處 發現了一座金字塔狀的山峯 那時人們還不知道它有多高 只是稱它 珠穆朗瑪 後來經過中外多次大規模測繪 珠穆朗瑪峯的海拔高度 確定爲8848.86米 是全球第一高山 那麼問題來了 既然地球最高峯 可以達到8000多米 那麼放眼整個太陽系 衆多的行星衛星中 有沒有比這還高的山呢 如果有的話 它又是怎麼形成的呢 今天這期視頻 就讓叔叔帶大家離開地球 來一場不一樣的地理探險 從地球出發 向遠離太陽的方向前進 我們便來到了太陽系的第四顆行星 火星 人類對火星地理的探索始於19世紀 1877年 意大利天文學家喬泛尼·夏帕雷利 繪製了第一張詳細的火星地圖 期間就曾誕生過一個著名的誤會 夏帕雷利用意大利語中的Kennari 來命名火星表面縱橫交錯的紋路 Kennari在意大利語中 意爲通道 但在翻譯的過程中 被誤譯爲了英語中的Canal 也就是運河 一時間引發了一場火星人是否存在的討論 相比起這個故事 夏帕雷利的另一個發現就很少有人知道了 夏帕雷利在用天文望遠鏡觀測火星時 注意到火星表面有一個白色的小點 通常來說只有冰蓋、巖殼或者積雪 纔會在行星尺度下呈現白色 夏帕雷利於是給這個小點起名叫尼克斯奧林匹斯 意思是奧林匹斯山的雪 奧林匹斯山是希臘神話中衆神居住的地方 用神話地名來命名火星地貌 這讓當時的人們充滿了遐想 到了1971年 NASA發射的水手9號近距離拍下了尼克斯奧林匹斯的照片 原來這個白點並非積雪 而是一座巨大的火山 這座山實在太高了 已經逼近了火星大氣層 當上萬米高的沙塵暴席捲整個星球時 它的山頂仍然聳立在沙塵暴之上 在火星特殊的大氣反射作用下 看起來就像白色的積雪 科學家們於是沿用了夏帕雷利奇的名字 將這座火山稱爲奧林匹斯山 從奧林匹斯山的山腳到山頂 垂直高度超過26000米 是珠峯海拔的三倍 還記得前面我們說過 珠峯高度8848.86米 指的是海拔高度 即珠峯巖石部分的最高點 與全球平均海平面之間的高度差 而火星表面是沒有水的 因此沒法同一個標準 來量化火星的地形高度 爲此科學家們爲火星定義了一個海平面 稱爲火星地平基準面 假設這是一個光滑的球體 它的赤道半徑等於火星赤道平均半徑 此時臨海拔高度 對應着火星大氣壓610.5%的高度 因爲低於610.5% 此時液態水無法在火星表面穩定存在 換句話說 如果火星有水的話 大氣壓610.5%對應的球體表面 就是火星的有效海平面 按照這一標準 奧林匹斯山的海拔高度約爲21900米 是珠峯的2.5倍 奧林匹斯山仍然是太陽系中最高的一座山 要知道火星半徑爲地球半徑的一半 火星表面積僅爲地球的28% 爲啥一顆比地球更小的行星 可以誕生2萬多米高的山峯 而地球的最高峯卻只有8000多米呢 要回答這個問題 我們首先需要了解兩股行星之力 初中二年級我們就學過 珠穆朗瑪峯所在的喜馬拉雅山脈 是印度板塊向亞歐板塊擠壓過程中所形成的 這一地質活動始於5500萬年前 板塊擠壓迫使喜馬拉雅山脈 每年都會升高約1.27釐米 按理說按照這一速度 只需要100萬年 這裏的山峯就該超過1萬米了 可實際情況卻是 直到今天整個喜馬拉雅山脈 加上喀拉昆倫山脈 也只有14座8000米以上的山峯 而壓制山脈漲高高的力量 首先就是這顆星球的重力 行星由於質量足夠大 產生的引力會將物質均勻地拉向中心 形成一個球體 球體表面的所有物體 都受到重力的壓制 有句俗話叫啥來着 天塌下來自有高個頂着 而山峯就是那個高個 如果一座山的海拔過高 就會擾亂行星的重力平衡 甚至讓地軸發生微小的偏移 此時行星重力開始發威 重力會盡力讓行星表面趨於平整 山脈作爲不聽話的出頭鳥 就會受到重力的重點壓制 除了行星的重力 地球表面的輕實力 比如風雨 也會削減山勢 這個道理很好理解 如果哪一天印度板塊不再擠壓亞歐板塊 珠峯停止抬升時 地面年復一年的風力輕實 雨水輕實 冰川輕實 就會讓珠峯走向崩塌 變得越來越矮 正是在重力和輕實力的組合權下 地球的最高峯長期穩定在了8000多米這個區間內 反觀火星 它的質量比地球更小 重力只有地球的38% 因此奧林匹斯山受到的重力壓制 也就更小 加上火星表面沒有水 輕實力也會小很多 結果就是 奧林匹斯山肆無忌憚地生長 其山頂已經接近了火星大氣層 奧林匹斯山從何而來 一直是地理學的未解之謎 或者說是火星地理學的未解之謎 但通過了解火星地貌特徵 我們或許已經有了一個接近真相的答案 火星和地球一樣 可以分爲南北半球 它的北半球被熔岩流侵蝕 主要是低地平原 南半球則佈滿隕石坑 比北半球平均高出2公里左右 如果火星上有液態水的話 那麼北半球將是一片大洋 南半球則是一片完整的大陸 奧林匹斯山就位於一個叫做 塔爾西斯高原的地方 整片高原除了奧林匹斯山 還有另外三座火山 它們共同組成了太陽系中 最大的頓撞火山結構 這三座火山中最矮的一座 叫帕弗尼斯山 它高於火星地平基準面14058米 是珠峯的1.6倍 第二高的阿爾西亞山 高於基準面17781米 是珠峯的兩倍 最高的一座位於最北方 名爲艾斯克雷爾斯山 高於基準面18225米 奧林匹斯山獨自位於 這三座火山的西北方向 體積高度都要更大一些 事實上在奧林匹斯山的東北方向 還有一座死去的火山 阿爾巴山 它直徑達1300多公里 比奧林匹斯山的面積還要大 科學家們推測 阿爾巴山曾經是火星表面最高的一座山 但它的火山活動早在千萬年前就停止了 經過重力長期的壓制 阿爾巴山變得越來越薄 最後成爲了一片火成岩丘陵 最高處只有6800多米 這五座火山彼此距離都不遠 它們加在一起 直接導致了塔爾西斯高原東側的地殼開裂 形成了一條3769公里長的水手號峽谷 如果說火山峽谷構成了火星南半球一半的地貌結構 那麼另一半則是隕石坑組成的幾個超大型盆地 其中最大的一處名叫希臘平原 它東西長2200公里 比數數所在的四川盆地還要大5倍 這裏擁有火星地面的最低點 名叫海爾隕石坑 地域基準面8200米 一個驚人的巧合出現了 火星最低點的海爾隕石坑 恰恰對應着星球另一側的阿爾巴山 還記得嗎 阿爾巴山曾經是火星的最高點 也就是說 火星表面的最高點和最低點其實是一組對直點 這樣的對直點還有很多 塔爾西斯高原與星球另一側的克里塞平原對應 奧林匹斯山與惠更斯隕石坑對應 由於火星表面只有一片大洋 一塊大陸 沒有跡象表明火星有和地球一樣的板塊構造 其火山活動的能量從何而來一直是個謎 而火山隕石坑的對應關係 似乎在說明一個可能性 其大型隕石撞擊產生的能量 爲星球另一側火山的誕生提供了最初的動力 視頻最後叔叔總是會有一句 但這期視頻嚴格意義來說並不是一期地理節目 所謂地理學是研究地球表層自然環境與人類活動關係的一門學科 而火星奧林匹斯山的故事似乎與我們人類並無關係 它既不是我們日常生活中能看到的自然景觀 也不會對我們的世界產生影響 那麼瞭解奧林匹斯山或者說了解火星地理又有什麼意義呢 1882年伊拉克幽發拉底河阻岸出土了一塊2700多年前的泥板 上面刻着古巴比倫人眼中的世界地圖 在古巴比倫人的世界觀中 兩河流域就是世界的全部 世界之外是一片未知的苦海 事實上各大文明誕生之初 古人對世界的認知都只侷限於他們已經發現的地方 如果把時間追溯的更遠 人類的祖先只會在石頭上刻下他們見過的動物 還無法產生抽象的地圖概念 可如今人類的足跡已經遍佈七大洲 四大洋 我們在尋找河流源頭 湖泊過去 山脈成因的過程中不斷總結規律 衍生出了地理學這門學科 人類的未來註定不會侷限在這顆藍色星球 我們也會像百萬年前的祖先那樣走向一個新的世界 一個由億萬顆星球組成的星辰大海 而火星將會是我們的第一站 研究奧林匹斯山也將重新定義什麼是地理 我是屬下客 用地理解過萬物 你的關注是我創作動力 我們下期再見