为什么山不会一直增长?

珠穆朗玛峰的高峰是世界上的最高点。

珠穆朗玛峰的高峰是世界上的最高点。

想象一下一个世界,那里的山高得如此之高,它们在高空atmosphere地戳,并形成了一个岩石迷宫供飞行员导航。

也许那个世界存在于宇宙遥远的某个地方。但是在地球上,山脉的生长速度不能超过珠穆朗玛峰珠穆朗玛峰海拔29,029英尺(8,840米)。

那么,是什么阻止了我们星球上的山脉永远生长呢?

匹兹堡大学地质与环境科学系教授纳丁·麦克夸里(Nadine McQuarrie)说,有两个主要因素限制了山脉的生长。

第一个限制因素是重力。由于山脉的表层运动被称为板块构造,形成了许多山脉。该理论将地壳描述为活动的和动态的,被分成几大块,随着时间的推移逐渐变大。当两个板碰撞时,冲击力迫使材料从其接触边缘向上移动。这就是包括珠穆朗玛峰在内的亚洲喜马拉雅山脉的形成方式。

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麦夸里告诉《生命科学》,这些板块不断推向一起,山脉不断壮大,直到“在重力作用下很难做这项工作”为止。在某个时候,这座山变得太重了,它自己的质量阻止了这两个板块的收缩造成的向上生长。

但是山脉也可以其他方式形成。例如,像夏威夷群岛的火山一样,火山山脉是由熔岩形成的,这些熔岩喷出行星的地壳并开始堆积。麦克夸里说,但是无论山脉是如何形成的,它们最终都变得过于沉重和屈服于重力。

换句话说,如果地球的重力较小,那么它的山脉就会更高。麦克夸里补充说,这确实是在火星上发生的事情,那里的山脉比我们的星球高得多。火星的奥林匹斯山,太阳系中已知最高的火山,高82,020英尺(25,000 m),比珠穆朗玛峰高近三倍。

据美国宇航局称,最可能的原因是火星的引力低,喷发率高,造山熔岩流在火星上的持续时间比地球上曾经(或永远)更长。更重要的是,火星的地壳并没有像我们的星球那样被分成多个板块。在地球上,随着板块在热点周围和上方移动(地幔中射出热羽的区域),形成了新的火山,现有的火山也灭绝了。地球地幔中的活动将熔岩分布在更大的区域,形成了多个火山。在火星上,地壳不动,所以熔岩堆积成一个巨大的火山。

地球上山区增长的第二个限制因素是河流。最初,河流使山脉显得更高–它们切入山脉的边缘并腐蚀物质,在山脉底部附近形成深裂缝。麦夸里说:“所有这些真正的高,美丽,戏剧性的山峰实际上都比高原本身低一点。” 但是随着河流侵蚀物质,其河道可能变得过于陡峭。她补充说,这可能引发滑坡,从而将物质带离山区并限制其生长。

一组研究人员最近建议,在9月16日发表在《自然地球科学》杂志上的一项研究中,河流达到了“阈值陡峭度”,之后由于侵蚀而对河流的增长的影响受到限制。

麦夸里说,水下山脉同样受到重力和山体滑坡的限制,但它们比陆上山脉要高得多,因为高密度的水比空气更能抵抗重力。她说:“水为这些山脉的两侧提供了横向支撑,使它们变得更高。”

珠穆朗玛峰通常被称为地球的最高峰,但还有其他竞争者称呼“世界最高的山峰”。从夏威夷的基层(位于太平洋深处)到山顶,从世界上来看,莫纳克亚火山是一座不活泼的高山。它的高度为33,500英尺(10,210 m),比珠穆朗玛峰高一点。但是,冒纳凯阿山脉的基地在海平面以下19,700英尺(6,000 m),最高峰在海平面以上13,796英尺(4,205 m)。从海平面测量,珠穆朗玛峰的高度是莫纳克亚山的两倍以上,珠穆朗玛峰的峰顶是世界最高点。

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