珍曉推科普「第57期」為什麼地球上的山峰不會一直升高？

　　也許宇宙中的另一顆星球上會出現這樣的場景，但是在地球上，山峰的高度都在海拔8840米的珠穆朗瑪峰之下。那麼，是什麼阻止了地球山峰的生長呢？

　　美國匹茲堡大學的地質與環境科學系教授納丁表示，導致地球山峰不能永遠生長的限制因素主要有兩個。首先是重力的影響。許多山脈的形成是由於地球表層的運動，即眾所周知的板塊構造運動。該理論將地殼描述為動態的巖石圈，可分為多個構造單元（板塊），並隨著時間的推移而不斷運動。當兩個板塊碰撞時，會迫使邊緣物質向上抬升。包括珠穆朗瑪峰在內的喜馬拉雅山脈就是這樣形成的。

　　麥考利表示，當板塊不斷擠壓時，山脈就不斷生長，直到在重力作用下難以為繼。在某一時刻，山峰會變得過於沉重，其自身質量阻止了由那兩個板塊碰撞引起的向上生長趨勢。

　　山脈也可以通過其他方式形成。例如，像夏威夷群島這樣的火山島，是由熔融的巖漿噴發出地殼並逐漸堆積而形成的。而無論山脈是如何形成的，它們最終都會變得過於沉重並屈服於重力。換句話說，如果地球的引力更小，那山峰就會更高。麥考利補充道，這一場景其實就發生在火星上，那裡的山峰要比地球上的高得多。火星的奧林帕斯山是太陽系中已知的最高的火山，高度為25000米，幾乎是珠穆朗瑪峰的三倍。

　　據美國國家航空航天局（NASA）稱，奧林帕斯山之所以具有如此令人稱奇的高度，最有可能的原因是火星的重力較低且噴發頻率較高，造山熔巖流在火星上持續的時間比在地球上要長得多。更重要的是，火星的地殼並沒有像我們的星球那樣被分成動態板塊。在地球上，隨著板塊移動，熱點地區（地幔熱柱噴出的區域）也在移動，從而導致新的火山形成，而現有的火山逐漸消亡。地幔的活動將熔巖散布到更大的區域，形成了多個火山。在火星上，大陸地殼不會移動，因此熔巖能堆積成巨大的單體火山。

　　地球上山脈生長的第二個限制因素是河流。起初，河流能使山脈顯得更高，因為它們會侵蝕山脈的邊緣物質，在山腳附近形成深深的裂縫。然而，隨著河流的侵蝕，其河道可能變得過於陡峭，從而可能引發山體滑坡，將物質從山上帶走，限制山峰生長。

　　在9月16日發表於《自然-地球科學》（Nature Geoscience）雜誌的一篇論文中，研究人員提出，當河流達到「陡峭閾值」（threshold steepness）之後，它們通過侵蝕作用對山脈生長的影響就會受到限制。

　　水下山脈同樣受到重力和山體滑坡的限制，但它們可以比陸地上的山脈高得多，因為高密度的水比空氣更能起到支撐作用，抵抗重力影響。麥考利說：「水為這些山脈提供了側向支撐，使它們能夠變得更高。」

　　珠穆朗瑪峰通常被認為是地球上最高的山峰，但「世界最高山峰」的頭銜還有其他競爭者。夏威夷的茂納凱亞火山是一座休眠火山，如果以它的底部（位於太平洋深處）到頂峰的距離來測量，它就是世界上最高的山，高度足有10210米，比珠穆朗瑪峰略高。但是，茂納凱亞火山有6000米在海平面以下，其最高點在海平面以上4205米。如果從海平面上測量，珠穆朗瑪峰的高度是茂納凱亞火山的兩倍，為世界最高峰。

　　

　　奧林帕斯山是火星上的盾狀火山，也是太陽系中已知最高的山，高於基準面21229米，是珠穆朗瑪峰的將近兩倍多。在太空探測器確定這是一座山之前，地面望遠鏡中的奧林帕斯山是一個明亮的兩點，被19世紀後期的天文學家稱為「奧林帕斯山之雪」（Nix Olympica）。

　　奧林帕斯山的破火山口長約85公裡，寬約70公裡，火山口壁最高達3公裡。整個火山的坡度非常緩，加之巨大的寬度，使得在火星表面無法看到火山全貌——從山坡邊緣無法看到山頂，而從山頂無法看到山坡邊緣。火星上的其他巨大火山也有類似現象。奧林帕斯山是盾狀火山，由流動性高的玄武巖熔巖長期噴發累積而成，類似地球夏威夷群島的茂納洛亞火山。