外星球上有哪些「超级景观」?

外星球上有哪些「超级景观」?

青铜马弓手,研究山脉,常在野外

外星球的「超级景观」,一定要对得起「超级」二字。

下面盘点几个太阳系的「超级景观」,抛砖引玉。

1. 超级喷泉

你见过上百公里高的喷泉吗?

土卫二(Enceladus)的表面被冰层覆盖,在其南极,时不时会有超过 100 公里的巨型水汽喷发柱,然后迅速凝结成冰,因此又被称作冰火山。

土卫二“喷泉”| NASA / JPL-Caltech

卡西尼号三次飞掠的探测结果表明,喷发柱的主要物质成分,包括水(90%),二氧化碳(约 5%),氨和氢气分子等[1],而它们飘出之后,也构成了土星环的一部分。

2015 年卡西尼号在土卫二羽流中“潜水” | NASA/JPL- 加州理工学院

除此以外,喷出物中还有甲烷,乙烷、乙炔等有机物,有科学家据此推测冰下的海洋中可能存在生命[2],这种热液喷出的模式,或许与地球的海底热液喷口类似。

水与土卫二海洋底部的岩石相互作用,并产生氢气(H2)| NASA / JPL-Caltech/Southwest Research Institute
土卫二地表羽流喷射艺术化图件与内部结构模式图 | Spencer et al., Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 2013.

2. 超级火山

太阳系的超级火山非常多,地球个子最高的山峰是冒纳凯亚火山(位于夏威夷,从山脚到山顶的高度可达 10203 米,露出海面的部分 4207 米,但放在整个太阳系,也不算非常冒尖。

火星上有许多超级火山。

火山可以说是火星上最壮观的景色,其规模远大于地球,有超过 20 个大型盾状火山,部分高度超过 10 公里,其中 Tarsis 隆起上的奥林匹斯山(Olympus)是迄今为止太阳系内已知的最巨大和最高的火山,海拔 21299 米,绝对高度甚至超过了 24 公里。

太阳系第一超级火山——Olympus | NASA

Olympus 海拔很高,但坡度很缓,只有 5°,犹如一个巨大的盾牌。

不过高就是高,无论你有多胖。

火星奥林匹斯山的 3D 模型如下:

来自 sketchfab.com,原网址可查看 3D 模型

至于为什么火星上的山可以这么高,可参考此前回答:

为什么火星上的山可以那么高,而地球上的山峰最高也无法超过 9000 米?

3. 超级峡谷:

中国的雅鲁藏布江大峡谷,美国的科罗拉多大峡谷,它们都是地球陆地上峡谷的王者。

不过,太阳系最大的峡谷,还是来自火星。

PS:地球的海沟和洋中脊,不在讨论范畴内。

如图,火星表面有一道明显的划痕,又宽又深。

火星赤道附近的水手峡谷 | NASA, USGS, Viking Project

这道雄伟的裂谷,叫水手峡谷(Valles Marineris),是沿火星赤道蔓延的裂谷群。

峡谷的长度超过 4000 公里,最宽处有 600 公里,最深处接近 8 公里[3],可吞下整个喜马拉雅山。

相较之下,位于美国亚利桑那州的大峡谷,长度只有约 800 公里、30 公里宽、1.8 公里深。

水手峡谷的成因,大概与数十亿年前火星大规模火山喷发之后的冷却作用,以及火星岩石圈的伸展走滑运动有关[4],由一道道“小”裂缝逐渐演变成现今的大峡谷。

此外,峡谷中的地质作用丰富,峡谷内厚厚的沉积序列,或许是火星存在“大洪水”的证据[5][6]

4. 超级风暴:

《流浪地球》中,地球需借助木星的引力弹弓效应加速,地球上的人们得以近距离欣赏木星上尤为显著的标志——木星大红斑(Great red spot)。

流浪地球剧照和 ZCOOL 木星概念图

木星上的大红斑,实际上是一个 16000 公里宽,风速高达数百公里每小时,已经持续刮了几个世纪的大风暴,与地球的反气旋类似。

木星上的大气层非常厚,其自转速度也是太阳系所有行星中最快的。

因此,木星既具备形成大风暴的物质基础,又有促使其高速旋转的动力条件。

风暴的规模比地球的尺寸还大,高度也超过了地球的直径,东西宽度更是地球直径的两倍多。

不过,大红斑在逐渐缩小,从几个世纪前的约 40000 公里宽,逐渐缩小到现今的 16000 公里宽,未来还会更小,甚至消失。

图片左下方是正略过木星表面的木卫二,其右上方是大红斑;图片中间是木卫一投射到行星表面的影子 | NASA

5. 超级冰盖

地球上的南北极,覆盖着巨厚的冰盖。

在太阳系的某些星球,存在着更为巨厚的冰层。

木卫二(Europa)是当前太阳系中唯一可能和地球相似存在全球板块运动的天体[7]

与地球的板块不同,木卫二的板块是巨厚的冰层——冰壳。

冰层的厚度从几千米到大于 30 公里不等,下部存在厚度约为 100 公里的液态水圈[8]

木卫二 Europa | Image Credit: NASA/JPL/DLR
木卫二 Europa 冰壳“板块构造”模式示意图 | Kattenhorn & Prockter 2013 Nature Geoscience

6. 超级大坑

太阳系谁最「坑」?

密恐警告!

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土星的卫星 Hyperion | NASA/JPL- 加州理工学院 / 空间科学研究所

如上图,土卫七 Hyperion 或许是太阳系最坑的星球之一,土豆的形状,海绵或是蜂巢的外观,一种假说认为它是更大卫星的残余体,之前的卫星被一次大的撞击摧毁了[9]

不过,太阳系最大的撞击坑 / 陨石坑,并不在这。

通常认为,火星北极盆地,或许是太阳系最大的撞击坑 / 陨石坑。

火星地形图 | visualcapitalist.com

火星的地势南高北低,南半球以高原地形为主,地壳较厚;北半球以平原地形为主,地壳较薄。

其中,位于火星北极的伯勒里斯盆地,可能是太阳系中最大的撞击坑 / 陨石坑,它长 1.06 万公里,宽 8500 公里,相当于亚洲、欧洲和大洋洲的面积总和。

然而,在 2020 年,科学家们在木卫三上似乎发现了一个更大的陨石坑,但还不能确定。

这似乎是一个直径为 15600 公里的撞击坑,科学家[10]认为这个陨石坑可能是由另一个直径约 150 公里的物体撞击形成。

木卫三,可能是太阳系中最大的陨石坑 | Tsunehiko Kato, 4D2U Project, NAOJ

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