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木卫一表面的探索新发现!

2016-05-19 09:15:32 来源: 腾讯科技

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  至诚财经网(www.zhicheng.com)05月18日讯

  来自美国地质勘探局天文科学中心的科学家McKinnon和Michael T. Bland发表了一篇关于计算机模型的文章,该计算机模型能够构建数字化的模拟高山。

木卫一

  据国外媒体报道,当你看着木星轨道最内层的卫星——木卫一的图像时,最先吸引你的肯定不是那些高山。可当你一旦知道木卫一上布满了由400多座活火山喷发出来的硫磺岩浆时,你也许会开始注意到木卫一上那些凹凸不平的地方,那些可都是非常高的山脉。我们更欣赏地球上一望无际,绵延不绝的高山,而木卫一上的大山看起来更像是从无毛之地突起的尖峰。行星地球物理学家William McKinnon认为,木卫一上的高山十分吸引人,这些奇异的高山究竟是怎么形成的?

  木卫一常年以来被源源不断喷发的岩浆覆盖(每10年增加约12厘米),许多证据都被掩盖了,科学家们只能借助计算机模拟来解决这个问题。在5月16日《自然地球科学》网络版上,来自美国地质勘探局天文科学中心的科学家McKinnon和Michael T. Bland发表了一篇关于计算机模型的文章,该计算机模型能够构建数字化的模拟高山。McKinnon称行星研究学者们认为,木卫一上的高山也许是由于它持续的火山喷发造成岩浆遍布整个星球而形成的,喷涌到木卫一表面的岩浆有向下流动的趋势。由于木卫一是一个球体,在它向下流动的过程中,受到压力的作用从而增加纵向深度。

  在《自然地球科学》上刊登的通过数值模拟实验测试了这一假设。人们一直通过挤压行星的内部构造来研究该星球,但挤压方式各不相同,因为在木卫一上,压力随着地下深度的增加而增加,木卫一表面没有受到压力。我们可以通过挤压盒子上的斜向边缘来模拟这个过程。通过模拟可以看出,压力都集中在单个断层,从岩石圈深处一路撕裂岩石至地表。当地表被打开一个缺口之后,常常会形成大斜坡,或者形成悬崖。

  McKinnon表示,这也许能解释为什么在高山旁常有最近喷发的岩浆。地壳深处的压力强度非常大,当裂缝延伸至地表,压力得到释放,整个断层的压力环境也随之改变,为岩浆喷发提供了通道。它还能解释木卫一上的一个不起眼的特征:高山与火山的反关联性。当你看着木卫一的整张地图时,就会发现这颗星球不仅有高山的集中地,也有火山的集中地,看起来像相辅相成的。虽然高山和火山通常都是一起被发现的。但如果从大局来看,它们实际上是具有反关联性的。这是木卫一的独特之处。

  为什么会这样?McKinnon表示,不仅是因为逐渐变重的岩浆使得地壳深处压力增强,也因为温度在逐渐升高。高温使岩石逐渐膨胀,但由于空间不足,又再次处于压缩环境之中。只要火山持续喷发,会带走热量,使得热应力变低,减少形成高山的可能性。但一旦喷发结束,地壳又重新变热,热应力增强,形成高山的可能性又增加了。

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