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第4章 谁执彩练当空舞——火山知识篇(4)

其中活火山和休眠火山主要分布在台湾省、昆仑山区、黑龙江省、长白山和云南腾冲等地。黑龙江和吉林共有230多座,其中着名的有五大连池和白头山。内蒙古是我国火山数量最多的地区,共有270多座。我国最大的包含有100多座火山的火山群,就分布在这里,其中达里火山群有多达56座火山。台湾省正好位于环太平洋火山带中,是我国火山活动最为剧烈的地方。澎湖列岛、火烧岛、钓鱼岛等都是海底火山喷发而成的火山岛。台湾省最着名的大屯火山群,在岛的北部,由10多座海拔千米左右的火山组成。

第八节太阳系中其他星球上有没有火山

并不是仅仅只有地球上有火山。根据太空探测获得的数据显示,火山活动是太阳系各行星最重要的地质运动。在过去20年进行的各项太空探测中,已带回许多行星照片,甚至还有岩石样本。和地球一样,月球、金星、火星上也有火山造成的地表。不过,月球和火星上的火山已经熄灭了好几百万年。至于金星,科学家们怀疑它的火山活动仍然十分活跃。不过,迄今为止,整个太阳系中除了地球外,我们只能确定木星的爱奥卫星上,还有活跃且继续在爆发的火山。

月球没有火山活动,但仍具有许多曾有火山活动的特征,诸如月海、月谷及拱丘等。金星的表面有90%是玄武岩,地表地形有80%为火山地形,表示在金星表面形成的过程中火山扮演了非常重要的角色。金星可能在5亿年前有过全星球的表面再造运动,科学家发现的证据包括表面陨石坑的密度等。熔岩流在金星可以说是非常普遍的,而且各种不在地球上出现的火山作用也在金星上出现。

金星大气层组成的变化及闪电的发生,被认为是因进行中的火山喷发而造成的。但目前没有任何确切证据能说明金星上的火山是否仍然活跃。观测发现,火星上有一些死火山,包括四座巨大的盾状火山,比地球上任何一座火山都来得巨大。这些山包括∶阿尔西亚山、阿斯克拉厄斯山、海卡特斯山、奥林帕斯火山及帕蒙尼斯山。

美国太空总署、欧洲太空总署及意大利太空总署合作发射了火星探测宇宙飞船“火星快递”号。

这个计划的主要目标是要寻找地下水源和合适登陆的地点,并研究火星的大气层、行星结构和地质构造。这个计划发现了一些证据,显示奥林帕斯火山可能尚未完全熄灭。这可能推翻“这些火山早在数百万年前就已成为死火山”的说法。木星的卫星埃欧是太阳系中火山活动最剧烈的星体,原因是来自它与木星、木卫二及木卫三的潮汐力作用,这个力量使木卫一扭动、弯曲,幅度约100公尺,并在这个过程中产生能量。埃欧的火山会喷出硫黄、二氧化硫及硅酸盐岩石,使得整个卫星的地貌完全改变。埃欧的表面有大量的破火山口、硫湖、连绵不绝的火山山脉。埃欧的火山所喷出的岩浆是目前已知最热的,温度约为1500℃。木卫火山的喷发物可以射至极高处,离表面可达300千米以上,在喷发出的一刻,其速度可达每秒1000米。在2001年2月,太阳系中有史以来最大的火山活动在埃欧发生。来自圣路易大学及华盛顿大学的研究人员对木卫一上的火山喷发进行计算机仿真实验。实验结果显示,木卫一的火山所喷出的熔岩能将其表面的钠、钾、硅及铁等物质及化合物熔化、蒸发到大气中。这些气态物质与火山喷出的气体(含亚硫化物及氯化物)发生反应,形成了木卫一大气独特的组成成分:

钠的氯化物、钾的氯化物及镁和铁的二氯化物。木星的另一颗卫星,欧罗巴(木星的四颗伽利略卫星中最小者)也被认为拥有活跃的火山系统。但是它的火山“熔岩”组成完全是水,并且在欧罗巴寒冷的表面结冰。这使它在火山喷发时看起来就像是一个冻结的喷泉。

这种形态的火山现在被称做冰火山,是类木行星的卫星上最常见的火山喷发形式。冰火山的喷出物可能由水、冰、液态氮及液态甲烷组成。1998年,航海家二号宇宙飞船发现了海王星的一个卫星——崔顿上的冰火山。在2005年,卡西尼-惠更斯号探测器拍摄到了土星的一颗卫星土卫二上的水蒸气喷发。卡西尼-惠更斯号也发现了土卫六上一座冰火山喷出液态甲烷的证据。这被认为是造成土卫六大气层中高甲烷含量的原因。科学家推论,柯伊伯带天体中的小行星50000可能也有冰火山活动的存在。

下面我们将着重介绍太阳系上最大的火山奥林帕斯火山。

第九节太阳系上最高的火山——奥林帕斯山

位于火星上的奥林帕斯火山是迄今为止太阳系中已知的最巨大的火山,直径达624千米,高度超过25千米,几乎是地球上最高峰珠穆朗玛峰的三倍。作为比较,地球上最大的火山-夏威夷群岛上的冒纳罗亚火山的底座直径约为200千米,海拔4170米,从海底算起高约9300米。也就是说,奥林匹斯火山内部可以容纳下整个夏威夷岛。它的外形如同一个巨大的盾牌,底部的面积比英国还大。

火山顶的巨大破火山口中还有一连串的破火山口,彼此套在一起,几乎能容纳两个伦敦还绰绰有余。因为它总是位于活火山区,所以数百万年来它一直在增大。虽然火星上的火山活动大约在200万年前就停止了,但是科学家不排除奥林帕斯火山将来会有重新“觉醒”的可能性。

怎么知道奥林帕斯是一座火山而不是一座普通的山呢?因为奥林帕斯山的山顶有一个破火口,很明显,那是由于火山经过喷发之后,一次次塌坍留下的痕迹。更说明它身份的是在破损的火山口四周呈辐射状的熔岩流。而且奥林帕斯山还有三个小兄弟都是坐落在那隆起的塔尔希斯地区。塔尔希斯地区位于火星北半球的低地中。四个火山兄弟都像地球上玄武岩浆造的盾状火山特征。

因为火星的火红色,炽热的神秘外表令人浮想联翩,所以一直以来都吸引着人们。火星的表面面积只有地球的1/4,质量只有地球的1/10(因为它缺乏海洋,而火星干燥土壤总量与地球土壤的总量实际大约相同)。火星大气层很薄,表面风压只有750帕(平均为地球的大约0.75%)。火星上的大气层成分为95%的二氧化碳,3%的氮气,1.6%氢气,很少的氧气、水气、一氧化碳、氖、氪和氙等。

2003年火星大冲时用地面望远镜也在其大气中发现了甲烷,2004年3月,火星奥德赛号快车确认了这一发现。甲烷的存在是很有趣的,因为这是一种不稳定的气体,现在它一定在行星上(或者最近几百年内)存在某个不明来源。火山喷发,彗星撞击,还有以微生物形态存在的产烷生物的生命都有可能是其来源。虽然目前没有证据证明。

火星上为什么有如此巨大的火山呢?除了火星上的低引力和非常微弱的地表地质构造活动促使了它的形成之外,主要还是因为在火星地层中的火山带几亿年来一直是不变的。而在地球上,根据板块构造学说,地壳上的板块都是不断流动的,它们在流动的过程中妨碍了火山的成长。譬如,当夏威夷岛形成时,太平洋板块又向西北方移动,形成新的火山。而当板块移动时,新火山会形成,但旧火山则会沉寂,因此夏威夷火山相对较年轻。

关于奥林帕斯火山上有外星生命的说法由来已久。据美国探索频道报道,一项新研究表明,奥林帕斯山两侧并不均匀,这进一步增加了火山中隐藏有外星生命的可能性。

据悉,奥林帕斯火山至少已经沉寂了4000万年,其喷发的岩浆可能足够覆盖在火星表面,给喜热细菌提供了一个生存之所。然而,细菌也需要水才能生活。但如今科学家认为他们可能发现了火星水,而火星水就存在于此火山下富含黏土的厚厚的火山灰里。这一区域大约有美国的亚利桑那州那么大,是奥林帕斯山巨大熔岩流从东南边流出,流向西北方向的这一带。经过计算机模型仔细地模拟研究,研究人员发现,如果喷发的岩浆堆在此含水的火山灰沉积层顶上,那么此火山可能是长方形的。

目前,科学家不清楚奥林帕斯山究竟有多老,但它的首次火山爆发是在数十亿年之前发生的。如果是这样,当火星越来越暖和和潮湿并在下面存有更大的水库时,它可能是一次形成的。虽然科学家不清楚此火星地下水库是否还温暖,里面是否还有生命,但他们从火星轨道卫星的探测结果中没有发现热的迹象。不过,这种探测仪器不能深入到火星的地表下。如果人类登陆火星,并将探测器深入火星地下1米深处,就可能获得非同寻常的热流图像。

美国科罗拉多州大学的布赖恩·赫尼克表示此火山可能还是温暖的。此火山最黑暗的深度处可能不是寻找外星生命的理想之地,但地球上的生命被发现可以生存在地壳下3.2千米和海底下1.6千米的深度处。因此在奥林帕斯山熔岩流下1.6千米左右处可能是火星生命的领地。因为此熔岩流充当了绝缘毯,起到了保温和保水的作用。

第十节火山的生命周期

难道一旦发生火山喷发它就永远持续不断地喷发下去吗?严格地说,火山的活动是没有什么规律可言的,但它在喷发时一般都有一个周期。

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