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外星上的火山长啥样?
上传时间:2020-11-27 08:04点击:

外星上的火山长啥样?

 

咱先看图说话:

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(MountStHelen'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。

 SantaAna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(Shieldvolcano)

层火山(Stratovolcano)也称复合火山(compositevolcano)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(submarinevolcano)

冰下火山(subglacialvolcano)等。

那么问题来了:

外星上有没有火山呢?它们又长啥样哩?

 

 

 

今天就跟着小编,一起来看看

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,

 

图片自制

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(OlympusMons)

和塔尔西斯高地(TharsisRise);



该图为火星上的奥林匹斯山(OlympusMons),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/IceVolcano):

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'sMoonIo)

 

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(internaltides)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。

该图为2013年来自加州大学伯克利分校的KatherinedeKleer所拍摄的木卫一上的一次火山喷发过程。据观测,此次喷发使得木卫一表面数百英里的地方都被炽热的熔岩所覆盖。

 

据观测,木卫一上有数百个可见的火山口,其中一些将已冷却的蒸汽(frozenvapor)和疑似白雪状的“火山灰”(volcanicsnow)喷射到数百公里高的大气中。

该动画为木卫一Io上一处名为Tvashtar的冰火山,是美国NASA局的新视野号(NewHorizons)飞船所拍摄到的图像,记录了该火山的爆发过程。据估计,此次喷发高达180多英里。

 

这些气体可能是这些火山喷发的唯一产物,但也有学者认为其中仍然含有一些相关的硅酸盐或熔融态的硫存在。

 

海卫一 Triton

②首次被发现火山活动的天体:

海卫一(Neptune’sMoonTriton)

 

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(Voyager2)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”。

海卫一Triton表面的火山痕迹

科学家们认为,

 

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'sMoonEnceladus)

 

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。

该图为金星快车号(VenusExpress)飞行器所拍摄

表明金星至今可能仍然具有火山喷发的能力

火星上的塔尔西斯高地(TharsisRise)及其火山省划分

 

再比如,

2015年,根据美国NASA局的“新视野”(NewHorizons)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(WrightMons),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。

 

最后,

小编有看到,

一些外国网友把这种来自外太空的火山称为

E.T.volcanoes

 

确实,这样的比喻既生动形象又接地气儿...

这足以见得我们人类对于太阳系的火山具有巨大的好奇心。

 

话又说回来,

毕竟,太空探索这四个大字,

 

无论放在什么时候都是最最最exciting的,难道不是吗?

 

喜欢天文的小伙伴们,

小编隆重推荐一个名为SpaceFacts的网站

(即参考来源[2]),

里面详细介绍了各个星系、行星及其卫星,

还有一些关于宇宙的黑历史哟!

 

 

致谢:

小莹姐姐宝贵的修改意见

 

参考来源

[1]https://en.wikipedia.org/wiki/Cryovolcano

[2]https://space-facts.com/moons/

[3]https://medium.com/starts-with-a-bang/saturns-moon-enceladus-is-our-closest-great-hope-for-life-beyond-earth-4f0da7e33c11

[4]https://www.nasa.gov/feature/possible-ice-volcano-on-pluto-has-the-wright-stuff/

[5]https://www.wired.com/2010/04/venus-volcanism/

[6]https://www.volcanocafe.org/the-science-behind-mars-2067-the-olympus-mons-expedition/

[7]http://data.volcano.org.cn/?c=i&a=tectonic

[8]AlexandraWitze.Fire&ice:Volcanoesandfrozenlandsmakeanexplosivecombo[J].2010,178(7):16-20



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