火山
对于我们每个人来说
都不是一个陌生的词语
虽然中国大部分属于平原地带
但在这个信息全球化的时代
我们在网络上随处可见这种火山喷发
也不乏有一些人
出国旅游时就有幸目睹过火山爆发的壮观景象
圣海伦斯火山(Mount St Helen's),美国华盛顿
当然,小编是没见过火山的啦,
但是,
俗话说得好,
咱没吃过猪肉,还没见过猪跑吗,对不对...
作为一枚地质人,
还是要以科学严谨的态度给它来个定义:
火山(volcano):
是岩浆活动穿过地壳,到达地面或伴随水汽和灰渣喷出地表,形成特殊结构的锥状等形状的山体。
Santa Ana火山,萨尔瓦多
火山可以分为死火山和活火山。
也可以根据喷发产物与形态
分为盾火山(Shield volcano)
层火山(Stratovolcano)也称复合火山(composite volcano)等。
陆上火山类型图
除了陆上火山外
还有其他类型的
比如
海底火山(submarine volcano)
冰下火山(subglacial volcano)等。
那么问题来了:
外星上有没有火山呢?它们又长啥样哩?
太阳系的火山
首先,
什么是太阳系火山?
近百年来,人们对“上天”的想法从未停下过脚步,
通过发射太空飞行器对外星天体的观测,
人们发现:
在太阳系的一些行星包括它们的卫星上都分布有火山活动的痕迹。
比如,
月球上有大片覆盖着远古熔岩流的区域;
金星的表面覆盖着大量表征火山活动的火成岩;
火星上也有类火山地貌,
比如奥林匹斯山(Olympus Mons)
和塔尔西斯高地(Tharsis Rise);
该图为火星上的奥林匹斯山(Olympus Mons),它是目前为止人类所观测到的最高峰,有15英里高,足足比珠穆朗玛峰高3倍!
目前为止人类所发现的外星火山地貌
大多形成于太阳系的早期,
那时候大部分的天体温度比较高,
内部活动比较剧烈,
故易产生火山喷发。
其次,
什么是冰火山?
冰火山(Cryovolcano / Ice Volcano):
是一种低温型火山,其喷发挥发物不是熔融的岩石,而是冰冷的液体或冻结的气体,如水、氨气或甲烷等。
冰火山喷发假想图
太阳附近的天体也是岩石
故产生的岩浆大多类似于地球上看到的硅酸盐岩浆。
然而,
其中的一些天体上
除了硅酸盐岩石外
还观测到含有大量的低温气体。
这些天体通常存在这种类型的冰火山。
通过观察,
太阳系中有很多天体已经确认或已推测出
曾有过火山活动。
接下来,
小编就给大家介绍三种除地球外
拥有冰火山地貌的天体:
木卫一 Io
①火山活动最活跃的天体:
木卫一(Jupiter's Moon Io)
木卫一Io是木星的一颗卫星,是迄今为止太阳系中所发现的火山活动最活跃的天体。
木卫一是一个非常小的卫星,受木星和木星其他卫星的巨大引力所制衡。
木星对木卫一产生强烈的引力作用,使得木卫一因强烈的内部潮汐(internal tides)而发生持续变形。同时,这些潮汐会产生巨大的内部摩擦,这种摩擦使其内部升温,从而导致了强烈的火山活动。
海卫一(Neptune’s Moon Triton)
海卫一Triton是海王星的一颗卫星,是太阳系中第一个被观测到有冰火山的天体。
1989年,由美国国家航空航天局(NASA)发射的旅行者2号(Voyager 2)探测器途经海卫一时,在高达5英里的高空观测到了氮气和一些似尘埃物质的喷发。
这些喷发造就了海卫一光滑的表面,因为气体凝结并降落到表面,形成一层似雪状厚层,就仿佛其表面铺了一层厚厚的“白地毯”。
太阳辐射穿透了海卫一表面的冰,加热了下面的黑暗质层。
这些被困在深部的热量加热地表下的氮气,使其向上蒸发并发生膨胀,最终通过表面的冰层喷发出来。
土卫二 Enceladus
③火山活动记录最完整的天体:
土卫二(Saturn's Moon Enceladus)
土卫二Enceladus是土星的一颗卫星,是太阳系中唯一一个完整记录其火山活动的天体。
2005年,美国NASA局的卡西尼号(Cassini)飞行器首次观测到了土卫二。
该飞行器实际上飞过了其上的一个低温火山口,观测出它的成分主要是水蒸气,还有少量的氮气、甲烷和二氧化碳。
卡西尼号飞船正对着土卫二Enceladus的一处冰火山口上空采集样品
卡西尼号飞船所拍摄的土卫二Enceladus全景图像
除此之外,土卫二Enceladus上还存在很多间歇泉(geyser)
土卫二Enceladus上间歇泉活动的彩色增强视图
这些间歇泉也会定期喷发一些低温物质,所含物质也主要是水蒸气和少量氮、甲烷、二氧化碳等。
那么,今后还会发现更多的太阳系火山吗?
就像所提到的土卫二一样,
它表面的冰火山地貌直到2005年才被发现,
所以对于这种类型的活动,
我们对整个太阳系的火山现象还没有一个整体的把握。
比如,
科学家们认为,我们的近邻金星上,
火山活动目前仍然存在,只是被隐藏在浓密的云层之下,我们不容易观察到。
就连作为“最适合人类居住行星”的火星,
其表面的很多特征也都表明,
那里可能依然存在着活火山活动。
2015年,根据美国 NASA局的“新视野”(New Horizons)航天计划所拍摄的图像,
科学家们收集了冥王星表面潜在冰火山的高分辨率彩色图像。
该图中放大的部分即显示了冥王星上可能存在冰火山的区域。这个区域也被称为赖特山(Wright Mons),该地貌宽约90英里(150公里),高约2.5英里(4公里)。
如果它真的像科学家们怀疑的那样,
是一座冰火山,
那么它将是迄今为止所发现的太阳系外最大的火山地貌。