冰火山
2017-07-09
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宁静的夜晚,如墨似漆的天空,繁星点点,星空下矗立着雄伟的白色火山阿胡那,此情此景让人心旷神怡。突然,你脚下的土地开始猛烈震动,伴随着一声惊天动地的巨响,阿胡那火山开始喷发了!
喷冰的白色大山
当你意识到这座4千米高、50千米宽的巨大火山原来是一座活火山时,已经来不及了。只见半山坡上的岩石大块大块滚落而下,地动山摇,让你挪不动脚。然而,当烟雾和熔岩从阿胡那火山口中猛烈迸发而出时,你将发现一些不寻常之处。
首先你会察觉,尽管距离山脚如此之近,周边的空气却并没有随着火山的喷发而变得热乎乎的;其次,顺着山体流下的熔岩,竟不是赤红色冒着浓烟的火岩浆,而是白色的、冰冷冷的冰岩浆!
咱们都知道,但凡地球上的火山,爆发时喷出的都是温度极高的岩浆,为何这座阿胡那火山喷的竟是冰?这到底是怎么回事呢?
只有一个解释,这座阿胡那火山,根本不在地球上,它是一座外星火山。
阿胡那火山坐卧在矮行星谷神星上。谷神星是太阳系中最小的、也是唯一一个位于小行星带的矮行星,同时它也是位于火星与木星之间的小行星带中体积最大的天体。而阿胡那火山这种冰火山,是一种在地球上找不到,但在我们太阳系的其他行星上存在的地貌类型,它们通常出现在冰冻卫星或者其他一些表面温度低于-150℃的天体上,谷神星便是这种会诞生冰火山的天体。
研究人员根据黎明号构建的地质图及3D演化模型推断,阿胡那火山就是一座冰火山。
谷神星清晰的地表地图
冰火山在形态上与地球的火山类似,它们从地表凸起,顶端有一个巨大的凹陷口,当喷发时,会排放出四处流淌的液态流质物。关键的差别是地球火山主要由岩石和重金属组成,火山内部呼之欲出的是高温熔岩;而冰火山的山体主要由坚固的冰壳构成,其山体内的“岩浆”也不是真的岩浆,而是由盐和泥组成的冰冻沉积物,所以,冰火山喷出来的自然也就是“冰”了。
冰火山为什么能喷冰?
地球上的火山之所以会喷出岩浆,是压力差和密度差在起作用。我们都知道,火山口是一个“大井”,能连接到地球内部很深的地方,当地球内部产生岩浆,且这些红色液体岩石的温度比周围岩石更高时,其密度也将变得更低,产生压力差。这种压力差将迫使岩浆从地球内部往上升,顺着火山口下方的这条长井,由火山口喷出地表。
那么冰火山为何也能喷出冰渣子呢?其实,冰火山除了结构和地球上的火山差不多外,其喷发的原理也和地球火山类似。
当谷神星地表深处的放射性物质衰变导致热能聚集时,或受潮汐摩擦影响而生热时,地底下一部分厚厚的冰层将融化为冰水,与周围的低温环境产生压力差。在压力差的作用下,这些融化了的冰水被迫向上往谷神星地面涌动,最后由冰火山的火山口处喷涌而出!
喷出的冰水被强大的推力射向高空,形成数百米乃至数万米高的白色喷流。当落到地表时,这些冰水会因为暴露在温度较低的环境中而凝结成固体。
●水云间 荐自《大科技·科学之谜》