地球呈略微扁平的橢球形,在赤道隆起。
新浪科技訊 北京時間4月6日消息,據國外媒體(ti) 報道,如果用一根足夠長的卷尺,從(cong) 地球的中心開始測量,那地球的最高峰還會(hui) 是珠穆朗瑪峰嗎?答案是否定的。如果以這種方式測量,那地球上最高的山峰應該在另一個(ge) 半球:厄瓜多爾的欽博拉索山。
欽博拉索山之所以距離地心最遠,是因為(wei) 地球的兩(liang) 極實際上受到了擠壓,就像有人用雙手按住一個(ge) 球的頂部和底部一樣。於(yu) 是,厄瓜多爾所在的赤道就向外凸出。地球並不是一個(ge) 完美的球體(ti) ,而是大致呈橢球形,在赤道附近略有隆起。
事實上,大多數行星和衛星都不是完美的球體(ti) ,而是通常會(hui) 以這樣或那樣的方式被壓扁。那麽(me) ,導致這種現象的原因是什麽(me) 呢?答案是離心力,即一個(ge) 旋轉物體(ti) 所受到的明顯向外的力。
旋轉的行星會(hui) 受到離心力的作用。在日常生活中,我們(men) 也常看到離心力的作用:當你坐在椅子上旋轉時,你應該會(hui) 感到一股遠離身體(ti) 中心的拉力;你的胳膊或腿也許會(hui) 擺動起來。有時,當我們(men) 坐在旋轉木馬上時,旋轉木馬會(hui) 有些許額外的力作用在我們(men) 身上,使我們(men) 感到被拉向一邊。
由於(yu) 行星和衛星的旋轉,離心力導致它們(men) 在赤道處膨脹。這種影響可能非常微妙,但木星和土星這樣的巨型行星就是很好的例子。仔細觀察這兩(liang) 顆氣體(ti) 巨星的全球圖像,你會(hui) 注意到它們(men) 都被輕微擠壓,中間隆起。在太陽係中,木星的自轉速度是最快的,繞軸旋轉一次的時間不到10小時,由此造成的木星赤道隆起,在地球上用業(ye) 餘(yu) 的小型望遠鏡都可以很容易看出來。土星的自轉速度也非常快,其外形呈現為(wei) 橢球體(ti) ,赤道直徑與(yu) 兩(liang) 極直徑之比相差大約10%。物體(ti) 旋轉速度越快,其受到的離心力就越大。
離心力作用於(yu) 天體(ti) 的一個(ge) 極端例子是矮行星妊神星(Haumea),呈明顯的橢球形,其長半軸可達短半軸的兩(liang) 倍。
離心力作用於(yu) 天體(ti) 的一個(ge) 極端例子是矮行星妊神星(Haumea)。這顆矮行星位於(yu) 柯伊伯帶,是太陽係的第三大矮行星。據估計,妊神星的質量約為(wei) 冥王星的三分之一,具有極快的自轉速度非常快——每4個(ge) 小時旋轉一次。盡管尚未直接觀測到它的形狀,但根據光變曲線計算的結果,妊神星呈明顯的橢球形,其長半軸可達短半軸的兩(liang) 倍。盡管如此,據推算,妊神星自身的重力仍足以維持流體(ti) 精力平衡,因此符合矮行星的定義(yi) 。
珠穆朗瑪峰是地球上最高的山峰嗎?

這個(ge) 問題的答案取決(jue) 於(yu) 我們(men) 如何對山峰的高度進行測量。眾(zhong) 所周知,珠穆朗瑪峰是世界上海拔最高的山峰,這是我們(men) 小時候就知道的事實之一。不過,還有一些山峰也可以被認為(wei) 是地球的最高峰,這取決(jue) 於(yu) 我們(men) 測量的方式。
那麽(me) ,根據不同的參數——包括海拔最高、從(cong) 底部到頂部最高,以及距離地球中心最遠的地方為(wei) 最高——來判斷的話,世界上最高的山峰都有哪些?
珠穆朗瑪峰,位於(yu) 喜馬拉雅山脈的深處,毫無疑問是地球上最著名和最迷人的山峰。自1953年5月29日,尼泊爾夏爾巴人丹增·諾蓋和新西蘭(lan) 人艾德蒙·希拉裏首次登上珠峰至今,已有4000多人成功登頂。據報道,自1922年開始有記錄以來,這座山已經奪走了300多人的生命。
研究人員在過去幾十年裏多次測量過珠峰。在2020年12月8日,中國與(yu) 尼泊爾共同宣布了珠峰高程的最新測量數據,顯示珠峰海拔為(wei) 8848.86米。這是一個(ge) 相當驚人的高度,但也提出了一個(ge) 問題:為(wei) 什麽(me) 我們(men) 在確定世界最高峰時要使用“海拔高度”?
為(wei) 了使測量數據具有可比性,我們(men) 必須有一個(ge) 一致認可的基線。曆史上,甚至是現在,海拔通常以高於(yu) 平均海平麵的高度來表示。不過,這必須參照標準的平均海平麵,因為(wei) 世界各地的海平麵都不一樣,而且由於(yu) 氣候變化,海平麵也在變化。
厄瓜多爾的欽博拉索山位於(yu) 赤道附近,其頂峰是地球固體(ti) 表麵最接近外太空的最高點。
因此,目前的海拔高程是根據數學定義(yi) 的地球大地水準麵來測量的。所謂大地水準麵,其實是一個(ge) 用來測量精確地表高度的全球平均海平麵模型。在地球重力場中,大地水準麵是與(yu) 處於(yu) 自由靜止狀態的平均海水麵相重合或最為(wei) 接近的重力等位麵,即“地球的數學表麵”。在大地測量學中,大地水準麵被視為(wei) 地球的物理性狀和數學性狀;在各類高程係統中,日常被稱為(wei) 海拔高程的正高係統就是基於(yu) 大地水準麵建立的。有了這個(ge) 平均海平麵,我們(men) 就能確定山脈的高度。這些測量數據,加上全球定位係統(GPS)的讀數,就可以獲得非常精確的海拔讀數。
因此,所有的山脈高度都是從(cong) 海平麵開始測量的,這主要是出於(yu) 方便和一致性的考慮。但是,如果隻是從(cong) 底部到山頂進行測量呢?珠穆朗瑪峰還會(hui) 高居榜首嗎?
答案是“不”。獲得這一榮譽的是夏威夷的一座死火山:茂納凱亞(ya) 火山。盡管這座火山的峰頂隻高於(yu) 海平麵4205米——還不到珠穆朗瑪峰的一半——但其大部分山體(ti) 都隱藏在海平麵以下。根據美國地質調查局的數據,茂納凱亞(ya) 火山從(cong) 山腳到山頂的高度為(wei) 10211米,比珠穆朗瑪峰高得多。
茂納凱亞(ya) 火山從(cong) 山腳到山頂的高度為(wei) 10211米,比珠穆朗瑪峰高得多。
那麽(me) ,茂納凱亞(ya) 火山是否就是地球上最高的山峰呢?這個(ge) 問題其實完全取決(jue) 於(yu) 我們(men) 如何來定義(yi) “最高峰”。如果地球上沒有海洋的話,那茂納凱亞(ya) 火山的榮譽就沒有任何爭(zheng) 議了。我們(men) 還可以將其與(yu) 太陽係中其他沒有海洋的天體(ti) 上的最高山峰進行比較。
讓我們(men) 再換一個(ge) 視角,來看一看距離地球中心最遠的山峰:厄瓜多爾的欽博拉索山。欽博拉索山在安第斯山脈中並不是最高的山——甚至沒有進入前30名——但它靠近赤道的地理位置改變了一切。地球並不是一個(ge) 完美的球體(ti) ,嚴(yan) 格來說是一個(ge) 扁球體(ti) ,沿著赤道隆起。這是地球自轉所產(chan) 生的力導致的結果。根據美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心的數據,地球的極區半徑(6356.75千米)和赤道半徑(6378.14千米)之間相差21.39千米。
欽博拉索位於(yu) 南緯1度,這裏是地球隆起最突出的地方;這種地理上的特殊性使得欽博拉索峰距離地心的厚度達6348.10千米,比珠穆朗瑪峰峰距離地心的距離還要遠2.15千米。
簡而言之,珠穆朗瑪峰是地球海拔最高的山峰,而如果不考慮海平麵的話,茂納凱亞(ya) 火山無疑是世界上最高的山峰。相比之下,要證明欽博拉索是地球最高峰的難度較高,因為(wei) 這完全是一個(ge) 視角問題。
當然,無論你選擇哪一座山,它的高度都比不上太陽係中已知的最大火山——火星的奧林匹斯山。根據美國國家航空航天局的數據,奧林匹斯山的高度約為(wei) 25千米,幾乎是珠穆朗瑪峰的三倍,其底部直徑更是達到驚人的601.9千米。
在主小行星帶(介於(yu) 火星和木星軌道之間的小行星密集區域)的小行星灶神星上,還有一個(ge) 非常明顯的地形特征:雷亞(ya) 希爾維亞(ya) 盆地。這是太陽係中最大的撞擊坑之一,其坑底的中央山峰高度估計在20到25千米之間,意味著它可能是太陽係中最高的山。
歡迎掃碼關(guan) 注深圳科普!
我們(men) 將定期推出
公益、免費、優(you) 惠的科普活動和科普好物!


