为什么奥林匹斯山是整个太阳系最大的火山?

Question

为什么在火星赤道附近的塔尔西斯山地区发现的火山(其中一个是奥林匹斯山)比在地球上发现的火山要大得多?相比之下，夏威夷的莫纳罗亚火山，地球上最高的火山，只高出海底10公里。奥林匹斯山的高度是地球最高峰珠穆朗玛峰的三倍。与地球和太阳系其他地方的火山相比，是什么让火星上的火山上升到如此高的高度?

Answer 1

这主要是因为火星没有板块构造。因此，板块保持在热点上方而不移动，使岩浆上升并在同一地方堆积数百万年了。在夏威夷热点上方，海洋板块在移动，所以火山活动往往会随着时间的推移而漂移(实际上，从地幔的角度来看，火山活动发生在完全相同的地方，但它的表面表现会随着板块的移动而移动)。这就是为什么岩石夏威夷-皇帝海山链在西方年龄较大，在东方年龄较小。即使在夏威夷岛本身的规模上也是如此，那里的科哈拉和莫纳克亚山已经灭绝，而火山活动$ - $或者说盘子$ - $已经转移到莫纳罗亚山、克奇洛厄山和卡玛埃瓦卡纳洛阿山。

想象一下，如果构成这些岛屿的所有岩浆都聚集在同一个地方，就可以形成一座像奥林匹斯山那样巨大的火山!嗯…不是真的。还有另一个参数需要考虑:由于岩石的抗压强度(或某些理论中的冰川侵蚀)，一座山可能达到的高度的理论限制。参见以下问题的答案:

• 一座山能有多高?
• 为什么莫纳克亚山比地球上可能的最高高度还要高?

地球上的极限是~10公里。因此，即使岩浆一直在同一个地方堆积，最终形成的火山也会开始横向扩散或坍塌。但在火星上，引力加速度较低，这使得极限要高得多。

Answer 2

另一个答案已经很好了:没有板块构造，没有水侵蚀，物质不会堆积在一个地方，然后保持不变。地球上的情况也不是这样:板块远离热点，携带着形成的岩石，导致岩浆在几英里外找到另一个出口。夏威夷也是一个你可以看到水侵蚀以非常壮观的方式发生的地方。

然而，还有另一个原因:地球的构造板块不是很厚——例如，海洋板块只有10-20公里厚。它们甚至在冰河时代(或今天的南极洲)的冰盖下弯曲。这个过程被称为“均衡调整”，你可以把它想象成板块下沉到下面的区域，这个区域由(有点)液态的岩石组成，只是向一侧移动。这有点像当你踏上一块浮冰:它只是下沉了一点。如果1000米厚的冰盖已经发生了这种情况，想象一下如果你在一个板块上堆积30公里的岩石会发生什么:它会一直下沉。从本质上讲，每次你喷出更多的熔岩并把它放在上面，板块就会随着山的底部下沉一点。在这个过程中，山不会建得很高。

为什么这在火星上没有发生?因为火星相对较小，而且它的内部早已冷却到地壳(地球上由构造板块组成的固体部分)厚得多的程度:厚达数百公里，可能一直到地核-地幔边界。其结果是，它们可以支撑更大的载荷，而不会破碎或沉入下面的液体层。因此，火星上的地壳可以支撑地球上的板块无法支撑的山脉。

Answer 3

因为火星的质量比地球小，引力小意味着在火星上造山(造山)更容易。在1/3的重力下，岩石不会被自身质量压下去。这就形成了巨大的山脉。此外，地球上的山脉也被自然力量慢慢侵蚀，即冻结的水和雨水，这两个因素不再适用于火星。虽然风非常快，但火星上的气压很低，风蚀远不是一个问题。另一个影响侵蚀的因素是生物活动........这在火星上可能数十亿年内都不是问题。