地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

登山是許多人在休假時非常喜歡的一項戶外運動,並且大部分的城市都有自己獨具特色的山峰。

更不用說我國的

“五嶽”

,其風景各有千秋,多年以來引得無數文人墨客前去攀登題字。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

我們常說“高瞻遠矚”,而攀登上山峰之後,無疑就實現了這一詞的表面意思。

除了我們日常爬的山以外,最出名的應該就是地球最高峰

“珠穆朗瑪峰”

,能夠登上它是無數登山者們的終極夢想。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

可是,

當我們的探測器飛向其它星球時,也發現了諸多山峰,有些遠遠超過了地球最高峰的高度。

那麼是什麼“限制”了地球上山峰的高度,使得地球上沒有一座超過1萬米高的山峰呢?

什麼因素限制了地球山峰的高度?

地球之上有著諸多的名山大川,它們的高度和形成原因各有不同。

而山峰往往是山脈之下山體當中的某一個部分,那麼作為主體的

山脈

又是如何形成的呢?

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

山脈的形成方式也很多樣,有的是因為板塊擠壓導致的地殼彎曲抬升形成的,有的則是因為火山岩漿噴發成的火山錐,還有的是地球板塊的碰撞使得地殼出現斷層裂縫。

總之,如果按照這樣的分類方法,

地球山脈

可以分為四種類型,褶皺山、火山、斷層山和冠狀山。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

山峰

就是山脈當中最為突出和高聳的那一部分,它也是由板塊擠壓形成的。

在兩個板塊相互擠壓時,向上彎曲的部分會形成背斜,往往成為山峰,中央向下屈曲的部分則是向斜,往往會形成山谷。

不過這也要依據背斜部位的土質來看,如果土質疏鬆的話,就會在侵蝕之下形成山谷或者盆地。

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充分了解山峰的成因之後,

我們就可以來深入探索地球上山峰為什麼“長不高”且無法超過1萬米的原因了,當然這裡所說的長不高是相對於太陽系其他行星上的山峰而言的。

中國科學院院士牛文元曾經做過這樣一項研究,根據相關資料計算地球山體

海拔高度

的極值,

最終得到了20560米這一數值,不過這只是理論上的,以珠峰的高度相比的話,還需要抬升很多才能達到。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

專家介紹,影響地球山峰高度的主要有以下兩個因素,

它們分別從“內部”和“外部”限制了地球山峰的高度。

先就是重力因素的影響,如果這條山脈是在板塊構造運動的影響之下形成的,那麼作為它其中一部分的山峰自然也是。

當山峰達到一定高度時,就會因為“沉重”而無法繼續生長,

畢竟山峰再怎麼高也不可能變成“倒三角”,為了避免頭重腳輕,山峰到了一定限度就會停止生長。

所以,

重力因素是影響山峰高度的內部原因,當

山峰

的高度超過限值時,它可能就會被自己的“重量”壓垮。

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其次,就是外部因素對山峰的削弱作用了。這一點想必大家都不陌生,

不論是地球上無處不在的空氣還是山體附近的河流對於山峰都具有削弱的作用。

山峰在它們的侵蝕之下,可能會發生

山體滑坡

此外還有風化、地震等等因素都會影響山峰的高度,換言之山峰想要長高除了需要依靠最初的擠壓抬升,後期的“堆積”也很重要。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

可是外部因素的侵蝕作用,一般是從山峰誕生之初就開始了,並且經年累月之下從不停歇。

所以堆積的速度遠遠趕不上削弱的速度,這時的山峰想要依靠外力堆積再長高一些就十分困難了。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

珠峰剖面圖

綜上所述,地球上的山峰受到了內力和外力的雙重限制,其境遇可謂是“左右兩難”。

雖然按照科學家的推算,地球最高峰距離計算當中的極限高度仍有距離,但是想要繼續向上生長也是很困難的。

珠穆朗瑪峰的高度在這些年雖有變化,但是變化的幅度很小,更不用說“長高”的幅度了。

地球上的著名高峰

地球上最高的山峰是珠穆朗瑪峰,它位於我國和尼泊爾交界處的喜馬拉雅山脈之上,海拔為8848。86米。

2019年時電影

《攀登者》

就專門拍攝了我國測量人員,肩負使命永登珠峰的艱苦卓絕之旅,讓許多人為之動容。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

其實早在清朝時的《皇輿全覽圖》當中就已經對珠峰進行了標註,

不過那時它的名字還叫“朱母朗馬阿林”,意思是“大地之母山”。

第二高峰則是喀喇崑崙山脈的主峰“喬戈裡峰”,這一山脈位於中國的西部地區與多國的邊境線之上,在國外也被稱為K2峰。

其中K就指的是喀喇崑崙山脈,2代表它是該山脈當中第二座被考察的山峰。

它的海拔為8611米,和珠穆朗瑪峰相比低了200多米。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

第三高峰則是干城章嘉峰也叫

金城章嘉峰

,這座山峰想必大家鮮有聽聞。

它位於尼泊爾和印度的邊界地帶,海拔為8586米,也屬於喜馬拉雅山脈。值得一提的是,

在珠穆朗瑪峰被確定為世界第一高峰之前,這座山峰一度被認作是世界第一高峰。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

世界十大高峰名單當中,剩下的7座分別是洛子峰、馬卡魯峰、卓奧峰、道拉吉里峰、馬納斯盧峰、南伽峰和安納布林納峰,最矮的安納布林納峰海拔也有8091米。

並且這些高峰都屬於

喜馬拉雅山脈

,可見“造山運動”的影響確實非常顯著。

當然,這些山峰的高度,都是以大地為基準面進行計算的。如果我們將基準放在海底,那麼世界最高峰的寶座可能就不屬於珠穆朗瑪峰了。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

大地基準面是指與平均海水面重合並延伸到大陸內部的水準面,在這個面上重力位處處相等。

大家還記得我們在上文當中列舉山脈型別時,提到的“火山”嗎?

位於夏威夷海島上的冒納羅亞火山海拔為4170米,但是這只是它裸露在外的高度。如果我們從海底開始計算的話,它的高度足足有9170米。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

也有人指出,

它是從太平洋底部水深5998米的位置開始聳立生長的,如果按照這種說法它山腳和山頂之間的高差就已經達到了10203米,這樣的話就算得上是“萬米高峰”了。

理論上的山體極限高度

多年以來,科學家們也在嘗試計算理論上的山體極限高度。比如我們在前文中提到的牛文元院士,

就按照相關數值計算出了地球的山體極限高度。那麼,可以用一些方法來計算出其它星球的山體極限高度嗎?

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

理論上來說是可以的,但是其中也要考慮山峰高出某一限度時,重力的影響。

因為山基在這時會發生流動,從而削低山峰高度。

其它星球相較於地球的重力因素不會這麼明顯,

因此在微重力的環境之下那裡的山峰能夠長得更高。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

如果假定星球時均勻的球體,並且山體的高度是小於星球半徑的,那麼就可以根據公式

mghmax=mL,

來計算出理論上的山體極限高度。

式中hmax是由同樣物質構成的山體高度上限,m是會熔化掉的那一小塊物質的質量。在星球表面由引力產生的加速度為g=GM/R2 ,式中M是星體的質量。

透過以上公式的推導和計算,可以得出這樣一個結論:

山體的極限高度為天體半徑的0.09倍左右。不過,這只是理論上的數值,並未將現實當中的侵蝕作用一起算進去,因此誤差還是非常大的。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

並且,這是在假定星球絕對均勻的情況之下,而宇宙當中顯然沒有數值如此“完美”的球體,

所以我們僅憑藉公式就像計算出其他行星之上山體的極限高度是不太可能的。

火星山峰與地球山峰為何差異巨大

早在前文當中我們就提到,在太陽系其他的行星之上有著比珠穆朗瑪峰要高得多的山峰。

目前發現的太陽系最高峰應該就是位於火星的“奧林匹斯山”或者叫“奧林帕斯山”,

大家千萬不要將它和地球上傳言希臘眾神居住的奧林匹斯山搞混了,兩種山可謂是毫不相關。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

奧林帕斯山的高度是按照火星的基準面來測量的,

其高度為21171米

可以看出是

珠穆朗瑪峰

的兩倍還要多

。但是不得不提的是,這二者其實並無可比性,我們前文中提到了主峰的高度是按照大地基準面來測量的,

而地球上是有海洋存在的,因此如果我們以海底為基準面,就能得出不一樣的結果,比如說冒納羅亞火山。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

人類的測量衛星使用鐳射對火星地形進行了測量,最終發現了最高峰奧林帕斯山。

除此之外,火星山的其他山峰也比地球的山峰要高,這又是為什麼呢?

科學家指出基準面的規定有著明顯的影響,畢竟參照物不同會導致差異巨大。

因此他們嘗試建立高山的模型對這一問題進行探究,最終得出火星和地球山峰的重力加速度比值為0.379,重力加速度的差異是導致山峰高度不同的主要原因。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

此外,奧林帕斯山和珠穆朗瑪峰的形成機制也不一樣,

奧林帕斯山屬於火山,珠穆朗瑪峰則是因為

板塊運動

而形成的

。而火星上並沒有地球這樣豐富的空氣以及河流,所以侵蝕作用基本為0。再者,

我們在前文中提到,地質運動也會影響山峰的高度,地球的地質運動相比火星而言明顯更加的活躍。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

最高與最低

如果說地球上最高的山峰是珠穆朗瑪峰的話,那麼最低的地方應該就是

馬裡亞納海溝

了,或者可以說是最深的地方。

它位於菲律賓東北部附近的太平洋底部,屬於板塊的俯衝地帶,是人類迄今為止發現的海洋最深處。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

多年以來,世界上的各個國家不僅將目光放在了深空探索方面,針對地球最深處的海溝探索也在持續進行著。

不過海底環境的惡劣和極限的氣壓,是阻礙人們探索腳步的主要因素。儘管如此,

我國的奮鬥者號載人潛水器於2020年11月10日時,還是在馬裡亞納海溝成功坐底了,坐底的深度為10909米。

成功實現了中國人“上至九天攬月,下至五洋捉鱉”的夢想。

地球上,沒有一座超過1萬米高的山,山峰的高度被什麼限制了?

從這一深度可以看出,即使將世界最高峰珠穆朗瑪峰放入其中,都無法露出山尖。也有人認為,

如果說珠穆朗瑪峰是源於海底的,那麼它的生長速度將會更快,高度也能更高。

並解釋說這是因為海水的浮力抵消了一部分的重力,使得山峰的生長空間變大了。

不過,大部分人對於這種說法仍然保持著懷疑的態度,因為影響山峰生長的因素並不只有重力。

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