宇宙火山——最遥远的火山

宇宙火山简介

最遥远的火山在哪里?在浩瀚的星空中,月球看起来总是如此平静,那里也有火山吗?让我们把目光放在那些低迷、或是闪烁的星球上,来寻找火山的足迹。

月球上会有火山吗?

我们世代生活在变化万千的地球上,我们熟知这里的一切,我们知道我们生活的土地上有什么。然而,当我们把目光放到地球之外的星体上,却发现那里有着更多让我们大为意外的惊喜。

你知道吗?在看似平静的月球上也存在着火山,它虽没有类似夏威夷或圣海仑那样的巨大火山。然而,它的表面也被巨大的玄武熔岩(火山熔岩)层所覆盖着。早期的天文学家认为,月球表面的阴暗区是广阔的海洋,因此,他们称之为“mare”,在拉丁语中意思是“大海”。很显然,这是错误的,这些表面的阴暗区其实是由玄武熔岩构成的平原地带。

除了具有玄武熔岩构造外,月球的阴暗区还存在其他火山特征。其中最突出的,例如蜿蜒的月面沟纹、黑色的沉积物、火山圆顶和火山锥。不过,这些特征都不显著,只是月球表面火山痕迹的一小部分而已。

宇宙火山——最遥远的火山插图

太阳第中的宇宙火山:

月球上的阴暗区

与地球火山比起来,月球火山可谓是老态龙钟。月球上的大部分火山年龄在30—40亿年间,这是地球火山所无法比拟的。典型的阴暗区平原,年龄为35亿年,像最年轻的月球火山,少说也有1亿年的历史。而在地质年代中,地球火山属于青年时期,一般年龄都小于10万年。而最古老的岩层,也只有3.9亿年的历史,年龄最大的海底玄武岩200万岁。虽年龄相对较小,但性格却十分活跃,而月球上就没有任何新近的火山和地质活动迹象了。因此,月球被天文学家称为是“熄灭了”的星球。

地球火山多呈链状分布。如安第斯山脉,其火山链勾勒出一个岩石圈板块的边缘。夏威夷岛上的山脉链,则显示板块活动的热区。而月球上没有板块构造的迹象。典型的月球火山多出现在巨大古老的冲击坑底部。因此,大部分月球阴暗区都呈圆形外观。冲击盆地的边缘往往环绕着山脉,将阴暗区紧密包围着。

月球阴暗区主要出现在月球较远的一侧,几乎覆盖了这一侧的1/3面积。而在较远一侧,阴暗区的面积仅占2%。然而,较远一侧的地势相对较高,地壳也较厚。由此可见,控制月球火山作用的主要因素是地表高度和地壳厚度。月球的地心引力仅为地球的1/6,这意味着月球火山熔岩的流动阻力较地球更小,熔岩行进更为流畅。这也是月球阴暗区表面大都平坦而光滑的原因。此外,地心引力小,还使得喷发出的火山灰碎片能够落得更远。因此,月球火山的喷发,只形成了宽阔平坦的熔岩平原,而没有类似地球形态的火山锥。另外,月球阴暗区是完全干涸的。这说明月球火山的喷发不怎么强烈,熔岩或许仅仅是平静流畅地涌出地面。

宇宙火山——火星火山

火星,既然牵扯到一个“火”字,想必一定有火山存在。事实上,火星拥有太阳系中最大的盾状火山。同时,科学家还在火星表面发现了大量火山的痕迹,包括火山锥、罕见的帕特那构造、类似月球阴暗区的火山平原,以及许多其他的细小特征。尽管如此,但火星火山的数量却不多,迄今为止,被命名的火山只有不到20个,而其中,只有5个呈巨大的盾形。

与月球火山一样,火星火山也非常古老。火星上类似月球阴暗区的平原年龄也在3—3.5亿年之间。但是,火星火山的活动过程似乎比月球较为长久,而且火山活动会随着时间的推移而改变。大型的盾状火山更加年轻,多形成于1—2亿年前。奥林匹斯火山上最年轻的熔岩流仅有2千万——2亿年的历史,不过,这些熔岩流规模很小,或许它们就是火星火山活动的最后喘息记录。所以今天,很难在火星上发现活火山。

火星上没有板块构造的迹象,没有冗长的山脉,没有类似地球的火山分布链。一半以上的火星表面是深深的冲击坑,与月球较远的一侧十分相似。然而,与月球不同的是,火星火山大多分布在冲击盆地之外,而类似月球阴暗面的火山平原也多数靠近大型火山。

宇宙火山——金星火山

金星上可谓是火山密布,是太阳系中拥有火山数量最多的行星,现已发现的大型火山和火山特征有1600多处。此外,还有无数的小火山,估计总数会超过10万,甚至100万。金星火山造型各异。除了较普遍的盾状火山,还有很多复杂的火山特征和特殊的火山构造。尽管大部分金星火山早已熄灭,但不排除小部分依然活跃的可能性。

金星与地球有许多共同之处。首先它们大小、体积接近。另外,金星的地表年龄也非常年轻,约5亿年左右。金星地表没有水,其风速也较缓慢。这就是说,金星地表既不会受到风的影响也没有雨水的冲刷。因此,金星的火山特征能够清晰地保持很长一段时间。

金星上没有板块构造,没有线性的火山链,也没有明显的板块消亡地带。尽管金星上峡谷纵横,但没有那一条看起来类似地球的海沟。

宇宙火山——Io火山

Io是木星的第二卫星,大小和密度与月球相当。Io是迄今为止所发现的太阳系中火山最活跃的星球。火山活动在Io上强烈且频繁,星球表面每1百万年就会沉积100米厚的火成碎屑物。在其他星球上,冲击坑比比皆是,而Io的照片上却没有冲击盆地的痕迹。这是因为频繁的火山喷发,造成冲击坑早已经被火山尘埃所掩盖。

科学家普遍认为,Io和地球的构造一样,具有层里结构,但到底有多少层,如何形成的就不得而知了。Io星球上的山脉崎岖而孤立,它们被一块块的平原分隔。山脉面积占Io星球表面的2%。一般山脉长度在9千米左右,也有个别的山脉延伸到100千米以外。星球表面大约40%的面积被平原所覆盖。关于Io平原的形成,有两种猜测,一是由火山喷发出的火成碎屑物沉积形成的覆盖层,二是由不同成分、不同年代的熔岩流凝固形成的。因为在一些平原的边缘,可以发现层积的迹象。Io平原上的悬崖也是星球上的侵蚀迹象之一。

Io星球上最大的火山口直径超过250千米,低矮、平缓的火山口更是普遍。它们流出的熔岩流常常覆盖了附近巨大的面积,延伸可达到700千米。这说明,Io火山的熔岩黏度低,且喷发速度非常快,其喷发速度可达到每秒500—1000米。

知识链接:金星上的大、小型盾状火山

金星有150多处大型盾状火山。这些盾状直径多在100千米至600千米之间,其中最大的一座,直径700千米,高度5.5千米。火星盾状火山与地球上的盾状火山有相似之处。它们大都被长长的呈放射状的熔岩流所覆盖,坡度平缓。

除了大型盾状火山,金星上还有10万个直径小于20千米的小型盾状火山。这些火山通常成串分布,被称为盾状地带。盾状地带分布广泛,主要出现在低洼平原或低地的丘陵处。科学家发现,许多盾状地带已经被更新的熔岩平原覆盖,因此他们推测,盾状地带的年龄非常古老,可能早在火山活动初期就形成了。

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