外星上的火山長啥樣？

火山

對於(yu) 我們(men) 每個(ge) 人來說

都不是一個(ge) 陌生的詞語

雖然中國大部分屬於(yu) 平原地帶

但在這個(ge) 信息全球化的時代

我們(men) 在網絡上隨處可見這種火山噴發

也不乏有一些人

出國旅遊時就有幸目睹過火山爆發的壯觀景象

聖海倫(lun) 斯火山（Mount St Helen's），美國華盛頓

當然，小編是沒見過火山的啦，

但是，

俗話說得好，

咱沒吃過豬肉，還沒見過豬跑嗎，對不對...

作為(wei) 一枚地質人，

還是要以科學嚴(yan) 謹的態度給它來個(ge) 定義(yi) ：

火山（volcano）：

是岩漿活動穿過地殼，到達地麵或伴隨水汽和灰渣噴出地表，形成特殊結構的錐狀等形狀的山體(ti) 。

Santa Ana火山，薩爾瓦多

火山可以分為(wei) 死火山和活火山。

也可以根據噴發產(chan) 物與(yu) 形態

分為(wei) 盾火山（Shield volcano）

層火山（Stratovolcano）也稱複合火山（composite volcano）等。

陸上火山類型圖

除了陸上火山外

還有其他類型的

比如

海底火山（submarine volcano）

冰下火山（subglacial volcano）等。

那麽(me) 問題來了：

外星上有沒有火山呢？它們(men) 又長啥樣哩？

今天就跟著小編，一起來看看太陽係的火山

首先，

什麽(me) 是太陽係火山？

近百年來，人們(men) 對“上天”的想法從(cong) 未停下過腳步，

圖片自製

通過發射太空飛行器對外星天體(ti) 的觀測，

人們(men) 發現：

在太陽係的一些行星包括它們(men) 的衛星上都分布有火山活動的痕跡。

比如，

月球上有大片覆蓋著遠古熔岩流的區域；

金星的表麵覆蓋著大量表征火山活動的火成岩；

火星上也有類火山地貌，

比如奧林匹斯山（Olympus Mons）

和塔爾西斯高地（Tharsis Rise）；

該圖為(wei) 火星上的奧林匹斯山（Olympus Mons），它是目前為(wei) 止人類所觀測到的最高峰，有15英裏高，足足比珠穆朗瑪峰高3倍！

目前為(wei) 止人類所發現的外星火山地貌

大多形成於(yu) 太陽係的早期，

那時候大部分的天體(ti) 溫度比較高，

內(nei) 部活動比較劇烈，

故易產(chan) 生火山噴發。

其次，什麽(me) 是冰火山？

冰火山（Cryovolcano / Ice Volcano）：

是一種低溫型火山，其噴發揮發物不是熔融的岩石，而是冰冷的液體(ti) 或凍結的氣體(ti) ，如水、氨氣或甲烷等。

冰火山噴發假想圖

太陽附近的天體(ti) 也是岩石

故產(chan) 生的岩漿大多類似於(yu) 地球上看到的矽酸鹽岩漿。

然而，

其中的一些天體(ti) 上

除了矽酸鹽岩石外

還觀測到含有大量的低溫氣體(ti) 。

這些天體(ti) 通常存在這種類型的冰火山。

通過觀察，

太陽係中有很多天體(ti) 已經確認或已推測出

曾有過火山活動。

接下來，小編就給大家介紹三種除地球外

擁有冰火山地貌的天體(ti) ：

木衛一 Io

①火山活動最活躍的天體(ti) ：

木衛一（Jupiter's Moon Io）

木衛一Io是木星的一顆衛星，是迄今為(wei) 止太陽係中所發現的火山活動最活躍的天體(ti) 。

木衛一是一個(ge) 非常小的衛星，受木星和木星其他衛星的巨大引力所製衡。

木星對木衛一產(chan) 生強烈的引力作用，使得木衛一因強烈的內(nei) 部潮汐（internal tides）而發生持續變形。同時，這些潮汐會(hui) 產(chan) 生巨大的內(nei) 部摩擦，這種摩擦使其內(nei) 部升溫，從(cong) 而導致了強烈的火山活動。

該圖為(wei) 2013年來自加州大學伯克利分校的Katherine de Kleer所拍攝的木衛一上的一次火山噴發過程。據觀測，此次噴發使得木衛一表麵數百英裏的地方都被熾熱的熔岩所覆蓋。

據觀測，木衛一上有數百個(ge) 可見的火山口，其中一些將已冷卻的蒸汽（frozen vapor）和疑似白雪狀的“火山灰”（volcanic snow）噴射到數百公裏高的大氣中。

該動畫為(wei) 木衛一Io上一處名為(wei) Tvashtar的冰火山，是美國NASA局的新視野號（New Horizons）飛船所拍攝到的圖像，記錄了該火山的爆發過程。據估計，此次噴發高達180多英裏。

這些氣體(ti) 可能是這些火山噴發的唯一產(chan) 物，但也有學者認為(wei) 其中仍然含有一些相關(guan) 的矽酸鹽或熔融態的硫存在。

海衛一 Triton

②首次被發現火山活動的天體(ti) ：

海衛一（Neptune’s Moon Triton）

海衛一Triton是海王星的一顆衛星，是太陽係中第一個(ge) 被觀測到有冰火山的天體(ti) 。

1989年，由美國國家航空航天局（NASA）發射的旅行者2號（Voyager 2）探測器途經海衛一時，在高達5英裏的高空觀測到了氮氣和一些似塵埃物質的噴發。

這些噴發造就了海衛一光滑的表麵，因為(wei) 氣體(ti) 凝結並降落到表麵，形成一層似雪狀厚層，就仿佛其表麵鋪了一層厚厚的“白地毯”。

海衛一Triton表麵的火山痕跡

科學家們(men) 認為(wei) ，

太陽輻射穿透了海衛一表麵的冰，加熱了下麵的黑暗質層。

這些被困在深部的熱量加熱地表下的氮氣，使其向上蒸發並發生膨脹，最終通過表麵的冰層噴發出來。

土衛二 Enceladus

③火山活動記錄最完整的天體(ti) ：

土衛二（Saturn's Moon Enceladus）

土衛二Enceladus是土星的一顆衛星，是太陽係中唯一一個(ge) 完整記錄其火山活動的天體(ti) 。

2005年，美國NASA局的卡西尼號（Cassini）飛行器首次觀測到了土衛二。

該飛行器實際上飛過了其上的一個(ge) 低溫火山口，觀測出它的成分主要是水蒸氣，還有少量的氮氣、甲烷和二氧化碳。

卡西尼號飛船正對著土衛二Enceladus

的一處冰火山口上空采集樣品

卡西尼號飛船所拍攝的土衛二Enceladus全景圖像

除此之外，土衛二Enceladus上還存在很多間歇泉（geyser）

土衛二Enceladus上間歇泉活動的彩色增強視圖

這些間歇泉也會(hui) 定期噴發一些低溫物質，所含物質也主要是水蒸氣和少量氮、甲烷、二氧化碳等。

那麽(me) ，今後還會(hui) 發現更多的太陽係火山嗎？

就像所提到的土衛二一樣，

它表麵的冰火山地貌直到2005年才被發現，

所以對於(yu) 這種類型的活動，

我們(men) 對整個(ge) 太陽係的火山現象還沒有一個(ge) 整體(ti) 的把握。

比如，

科學家們(men) 認為(wei) ，我們(men) 的近鄰金星上，

火山活動目前仍然存在，隻是被隱藏在濃密的雲(yun) 層之下，我們(men) 不容易觀察到。

就連作為(wei) “最適合人類居住行星”的火星，

其表麵的很多特征也都表明，

那裏可能依然存在著活火山活動。

該圖為(wei) 金星快車號（Venus Express）飛行器所拍攝

表明金星至今可能仍然具有火山噴發的能力

火星上的塔爾西斯高地（Tharsis Rise）及其火山省劃分

再比如，

2015年，根據美國 NASA局的“新視野”（New Horizons）航天計劃所拍攝的圖像，

科學家們(men) 收集了冥王星表麵潛在冰火山的高分辨率彩色圖像。

該圖中放大的部分即顯示了冥王星上可能存在冰火山的區域。這個(ge) 區域也被稱為(wei) 賴特山（Wright Mons），該地貌寬約90英裏（150公裏），高約2.5英裏（4公裏）。

如果它真的像科學家們(men) 懷疑的那樣，

是一座冰火山，

那麽(me) 它將是迄今為(wei) 止所發現的太陽係外最大的火山地貌。

最後，小編有看到，

一些外國網友把這種來自外太空的火山稱為(wei) E.T. volcanoes，

確實，這樣的比喻既生動形象又接地氣兒(er) ...

這足以見得我們(men) 人類對於(yu) 太陽係的火山具有巨大的好奇心。

話又說回來，畢竟，太空探索這四個(ge) 大字，

無論放在什麽(me) 時候都是最最最exciting的，難道不是嗎？

致謝：小瑩姐姐寶貴的修改意見

參考來源：

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

[8]Alexandra Witze. Fire & ice: Volcanoes and frozen lands make an explosive combo[J]. 2010, 178(7):16-20

來源：中科院地質研究所


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