眾所周知,珠穆朗瑪峰是現代地球上的最高峰,但或許你不知道的是,從理論上來講,地球上的山還可以更高,不過它也是有個上限的,關于這個上限的具體數值,一個認同度相對較高的觀點認為,由于多種因素的限制,在地球上,山的高度不能超過15000米(海拔高度,下同)。
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為什么這么說呢?下面我們就來了解一下,到底是什么鎖住了山高。
首先登場的限制因素,是咱們最熟悉的重力。
山是怎么來的?最主要的方式是地球板塊互相“掐架”,它們你擠我、我推你,地上的巖石就被硬生生拱起來,變成了山。這個過程很像你把一張紙的兩端往中間推,紙面就會向上拱起。山脈,就是地球這張“大紙”上的褶皺。
但是,向上拱起來的每一塊石頭,都是有分量的。山越高,堆在上面的石頭就越多,整個山的“體重”就越大。而重力呢,就像一只看不見的大手,從始至終都在拼命地把這座山往下拉。
你可以想象一下在沙灘上堆沙堡。剛開始很輕松,但你堆得越高,沙堡就越容易從底下開始塌方,因為下面的沙子扛不住上面那么多沙子的重量了。
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地球上的山脈也是一個道理。巖石雖然硬,但它不是無限硬的。當一座山高到一定程度,它壓在自己底部上的力道,就會大得離譜,以至于超過了巖石能夠承受的極限,于是其底部的巖石就會發生結構性破壞。
不過在地下深處,巖石并不會被簡單地壓碎,因為在山體巨大的自重和地溫梯度(地層溫度隨深度增加的增長率)的共同作用下,其底部的巖石會處于一個高溫高壓的環境中,而這樣的條件,巖石的物理性質會從我們常溫常壓下所熟悉的脆性,轉變為更具流動性的塑性。
所以它們不會像玻璃一樣破碎,而是會像極其粘稠的瀝青一樣,慢慢地從旁邊“流”出去。所以你看,山的底部自己都“攤”開了,那這山自然就沒法繼續往上長了,由此可見,山自己的重量,會限制它的高度。
接下來,咱們得把視線往地底下鉆得再深一點,聊聊第二個限制因素——地殼均衡原理。
地殼均衡原理是解釋地球表面高程差異現象的理論基礎,其原理跟“冰山一角”有點相似,我們看到的冰山,只是它全部體積的一小部分,水面下還藏著一個巨大得多的山體,靠著水的浮力托著它。
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根據該理論的描述,地球的陸地和山脈,也像是“漂”在地球內部一個叫“軟流圈”的結構上面,那里的溫度和壓強都比較高,使得里面的物質處于一種半熔融、能緩慢流動的狀態。
一座高山,就像冰山上最突出的那個尖尖,為了能“浮”起來,它在地下必須得有一個更深、更大的“底座”,為方便描述,我們可以叫它“山根”。
山越高,“山根”就得扎得越深,這樣才能從軟流圈那里獲得足夠的“浮力”來支撐自己,但問題是,“山根”并不能無限地往下扎。
這是因為地球內部越深越熱。當“山根”扎得太深,進入到溫度極高的地幔里,它的底部就會被“烤化”,變得越來越軟,就像冰塊的底部被火烤一樣。
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“山根”都軟了,自然就撐不住上面那沉重的山體了。于是,整個山脈就會慢慢下沉,高度也就上不去了。
所以你看,地球內部的熱量,就像是給“山根”的深度設了個“熔斷點”,也就間接地鎖住了山高。
除此之外,還有第三個限制因素,那就是大自然的侵蝕過程。
當地球內部的構造力量吭哧吭哧地把山往上推的時候,地表上的各種外動力地質作用(如風、雨、雪、溫度變化、冰川作用等等)也沒閑著,它們就像一個不知疲倦的“拆遷隊”,拿著各種工具,對著山脈就是一頓“削”。
這就可能會形成一個非常有意思的場面,即:地下的力量在拼命“建設”,想讓山變得更高,而地上的力量卻在拼命“拆遷”,想把山削得更平。
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而山的高度越高,風、雨、雪就越大,溫度變化更劇烈,冰川作用也更厲害,所以當山的高度達到一定程度,這個“拆遷隊”的效率就會變得非常高,高到能抵消掉甚至超過地下力量的“建設”效率,于是山的高度就上不去了。
綜上所述,正是這三大限制因素共同作用,鎖住了地球上的山高,因此在估算地球山脈的高度上限時,必須綜合考慮它們的影響,雖然不同的研究方法和模型得出的結果會存在著一定的差異,但總的來講,15000米最接近理論與現實之間的平衡點,并因此得到相對較高的認同。
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