| 词条 | 宇宙火山 |
| 释义 | 最遥远的火山在哪里？最古老的火山又是哪一座？最高的火山有多高？当我们匆忙地翻阅地球历史的时候，天文学家已经把视线对准了遥远的外太空，在那些低迷、或是闪烁的星球上，他们寻找到了火山的足迹... 宇宙火山 § 月球火山 在浩瀚的星空中，月球看起来总是如此平静，那里也有火山么？ 的确，月球上没有类似夏威夷或圣.海仑那样的火山。然而，它的表面却被巨大的玄武熔岩（火山熔岩）层所覆盖。 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"，这一词在拉丁语中的意思就是"大海"。（左图）当然这是错误的，这些阴暗区其实是由玄武熔岩构成的平原地带。 除了玄武熔岩构造，月球的阴暗区，还存在其他火山特征。最突出的，例如蜿蜒的月面沟纹、黑色的沉积物、火山园顶和火山锥。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。 与地球火山相比，月球火山可谓老态龙钟。大部分月球火山的年龄在30-40亿年之间；典型的阴暗区平原，年龄为35亿年；最年轻的月球火山也有1亿年的历史。而在地质年代中，地球火山属于青年时期，一般年龄皆小于10万年。地球上最古老的岩层只有3.9亿年的历史，年龄最大的海底玄武岩仅有200万岁。年轻的地球火山仍然十分活跃，而月球却没有任何新近的火山和地质活动迹象，因此，天文学家称月球是"熄灭了"的星球。 地球火山多呈链状分布。例如安底斯山脉，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。月球上没有板块构造的迹象。（右图）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，包围着阴暗区。 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更高，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。这就可以解释，为什么月球阴暗区的表面大都平坦而光滑。同时，流畅的熔岩流很容易扩散开，因而形成巨大的玄武岩平原。此外，地心引力小，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，而非类似地球形态的火山锥。这也是月球上没有发现大型火山的原因之一。 月球上没溶解的水。月球阴暗区是完全干涸的。而水在地球熔岩中是最常见的气体，是激起地球火山强烈喷发的重要因素之一。因此，科学家认为缺乏水分，也对月球火山活动产生巨大影响。具体的说，没有水，月球火山的喷发就不会那么强烈，熔岩或许仅仅是平静流畅地涌出地面。 § 火星火山 火星，既然有"火"，那一定也有火山存在了？ 答案是肯定的，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Patera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。 （左图）尽管如此，火星火山的数量却不多，迄今为止，已被命名的火山只有不到20个，而其中，也只有5个呈巨大的盾形。火星火山主要分布在3个地区：Tharsis地区--最主要的火山群和熔岩平原；Elysium地区拥有由3个火山组成的小火山群；还有一些Patera构造的火山群则靠近Hellas冲击盆地。 与月球火山一样，火星火山非常古老。火星上类似月球阴暗区的平原年龄也在3-3.5亿年之间。不过，火星火山的活动过程似乎较月球更为长久，而且火山活动会随着时间的推移而改变。位于Patera构造高地，以及火山平原的火山活动，早在3亿年前就停止了，但一些小型盾状火山和火山锥却是在2亿年前发生喷发。大型的盾状火山更加年轻，它们形成于1-2亿年前。Olympus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。因此，今天，想要在火星上发现活火山，机会微乎其微。 正如月球，火星上也没有板块构造的迹象。这里没有冗长的山脉，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，大部分火星火山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。这些火山平原的地势较高，但在地势低洼处也有火山平原存在，不过，低地和盆地的地表往往被厚厚的尘埃与沉积物覆盖。这些都是风、冰河以及洪水作用的结果，极有可能掩盖了一些发生在低地的火山痕迹。 （右图）Olympus火山是一座死火山，它是迄今为止所发现的太阳系中最大的火山。它从火星地表巍峨升起，高打16.5英里，底部直径372英里，位于中心的深坑直径也有40英里。宇宙火山 § 金星火山 金星上可谓火山密布，是太阳系中拥有火山数量最多的行星。业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，没有人计算过它们的数量，估计总数超过10万，甚至100万。 （左图）金星火山造型各异。除了较普遍的盾状火山，这里还有很多复杂的火山特征，和特殊的火山构造。目前为止，科学家在此尚未发现活火山，但是由于研究数据有限，因此，尽管大部分金星火山早已熄灭，仍不排除小部分依然活跃的可能性。 金星与地球有许多共同处。它们大小、体积接近。金星也是太阳系中离地球最近的行星，也被云层和厚厚的大气层所包围。同地球一样，金星的地表年龄也非常年轻，约5亿年左右。 不过这些基本的类似中，也存在很多不同点。金星的大气成分多为二氧化碳，因此它的地表具有强烈的温室效应，其表面的温度可高达??压的90倍。这差不多相当于地球海面下一公里处的水压。 金星地表没有水，空气中也没有水份存在，其云层的主要成分是硫磺酸，而且较地球云层的高度高得多。由于大气高压，金星上的风速也相应缓慢。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。 金星没有板块构造，没有线性的火山链，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。 迹象表明，金星火山的喷发形式也较为单一。凝固的熔岩层显示，大部分金星火山喷发时，只是流出的熔岩流。没有剧烈爆发、喷射火山灰的迹象，甚至熔岩也不似地球熔岩那般泥泞粘质。这种现象不难理解。由于大气高压，爆炸性的火山喷发，熔岩中需要有巨大量的气体成分。在地球上，促使熔岩剧烈喷发的主要气体是水气，而金星上缺乏水分子。另外，地球上绝大部分粘质熔岩流和火山灰喷发都发生在板块消亡地带。因此，缺乏板块消亡带，也大大减少了金星火山猛烈爆发的几率。 § 金星上的大型盾状火山 金星有150多处大型盾状火山。这些盾状直径多在100公里至600公里之间，高度约有0.3-5公里。其中最大的一座，直径700公里，高度5.5公里。比起地球上的盾状火山，金星火山显得更加平坦。事实上，最大的金星盾状火山，其基底直径已经接近火星上的Olympus火山，但是由于高度不足，体积比起Olympus要小得多。 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。大部分火山中心有喷射孔。因此，科学家猜测这些盾状是由玄武岩构成的，类似夏威夷的火山。 金星上的盾状火山分布零散，并不象地球上的火山链。这说明金星没有活跃的板块构造。 § 金星上的小型盾状火山 金星约有10万个直径小于20公里的小型盾状火山。这些火山通常成串分布，被称为盾状地带。已被科学家在地图上标出的盾状地带，超过550个，多数直径在100-200公里之间。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，可能形成于火山活动初期。 § 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。火山爆发在Io上强烈而频繁，星球表面每1百万年就会沉积100米厚的火成碎屑物。而我们地球上的海底火山要持续喷发8千万年，才有可能浮出水面。在其他星球上，冲击坑比比皆是，而Io的照片上却找不到冲击盆地的痕迹。Io表面没有冲击盆地么？当然不是，由于频繁的火山喷发，冲击坑早已经被火山尘埃所掩盖。 （左图）这张Io的照片经过了颜色加强处理，我们因而能够清晰地辨别星球的表面地形。照片上Io表面的红色，却不是夸张，这些或深或浅的红斑，与Io火山的新近喷发有密切联系。左边那个最突出的红色椭圆形当中，是Io星球上著名的Pele火山。 科学家普遍认为，Io具有层里结构，就象地球的构造。但到底有多少层、这些层又分别由何种物质构成，尚待继续考察研究。木星巨大的引力导致Io星球内部升温。大部分热量集中在约厚50-100公里的岩流圈。其次，地层的深处，也有一部分热量。岩熔可能发生在岩石圈的基底。 § 科学家在Io星球表面发现了三种地形 山脉： Io星球上的山脉崎岖而孤立。它们被一块块的平原分隔。山脉面积仅占Io星球表面的2%。一般山脉长度在9公里左右，也有个别的山脉延伸到100公里以外。尽管这些山脉的表层都被硫磺物质覆盖，但它们的起源并不是火山，其年代可能比火山和平原更为古老。山脉上可以发现地质构造和侵蚀过程的痕迹。Io山脉的存在暗示这个星球拥有一个坚硬的岩石圈，其厚度可能达到30公里。 平原： 大约40%的Io星球表面被平原所覆盖，从天文照片上看，这些平原仿佛是浅浮雕，或亮或暗。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。在一些平原的边缘，可以发现层积的迹象。 Io平原也包括高原，它们平坦的顶部，部分地区呈现出150-170米的悬崖。这些悬崖是Io星球上的侵蚀迹象之一。 火山： 尽管Io星球火山活动活跃，但其火山口地形只占星球表面总面积的5%。迄今为止，科学家已经发现了约500-700个火山口，但是在过去10年间，大部分火山活动仅局限于4个火山口。从这4个火山口爆发的频率和释放的能量都巨大无比。其中，Io星球上最大的火山口直径超过250公里，它靠近Io星球的赤道附近。 低矮、平缓的火山口在Io星球上非常普遍。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公里。这种现象说明，Io火山的熔岩黏度低，而喷发速度非常快，天文望远镜曾经观测到Io火山的一次喷发，岩浆喷射高度竟高达140公里，而喷发速度达到每秒500-1000米。 |
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