珠穆朗瑪峯是地球上“海拔”最高的山峯,其高度是相對於海平面來計算的。然而,許多類地行星上並沒有海洋,它們的山峯高度要按什麼標準來計算呢?有兩個新的標準:山腳到山頂的高度,以及山峯離行星核心的距離。而按這兩個標準來看,地球上最高的山峯並非珠峯,而是……

撰文|白德凡

審校|王昱

衆所周知,地球上最高的山峯是珠穆朗瑪峯。就像知道太陽系有八大行星,或者藍鯨是最大的動物一樣,這是我們從小就熟知的事實之一。

然而這個事實並沒有那麼簡單,珠穆朗瑪峯作爲世界最高峯是有限定條件的——它是“海拔”最高的山峯,珠峯的高度是相對於海平面來計算的。這個標準在地球上或許還算實用,但在其他的行星上呢?要知道,金星、水星、火星等等類地行星都是沒有海的,也就不存在相對於海平面的高度一說。沒有了海拔的概念,這些行星上的山峯要怎麼測算高度呢?而在這些新的標準下,地球上最高山峯還是珠峯嗎?

海拔如何測量

地球表面凹凸不平,還有衆多水體覆蓋區域,要想知道一座山峯的確切高度,必須先選定一個各地一致的基準面。爲此,測繪學上定義了一個概念叫做“大地水準面”(Geoid),這個面是重力等位面,也就是說水準面上任一一點處的鉛垂線都與該平面垂直,沿該平面移動物體時,重力不會做功——因此水在這個面上是不會流動的。

理論上,地球表面的重力等位面可以有無窮多個,但測繪學上一般選定與平均海平面(mean sea level)相重合的那個面作爲大地水準面。而我們所熟知的山峯的海拔高度,就是指山峯相對於大地水準面的高度。

爲了測量山峯的海拔高度,通常需要一架飛機繞着山峯沿一串平行線來回飛行,以測量山頂的重力分佈。通過這些測量數據,加上GPS的讀數,現在科學家可以得到非常精確的海拔高度。根據2020年12月公佈的最新測量數據,珠穆朗瑪峯海拔爲8848.86米,比之前公認的高度還要高出約一米,這確實是地球上的海拔最高點。

另類測量標準

然而珠穆朗瑪峯的海拔高度紀錄實在是佔了便宜,它坐落的青藏高原本身就是地球上平均海拔最高的地區。在這個地方,地表凡是有點小凸起,海拔高度都是個巨大的數字。珠峯的海拔最高,並不意味着這座山峯的本體最高。如果我們測量山峯本身的高度,也就是山頂相對於山腳的高度,地球上的最高峯是哪座呢?

答案是位於夏威夷的冒納凱阿火山(Mauna Kea)。這是一座休眠火山,由於其環境乾燥,氣流穩定,適合進行天文觀測。自1964年修通公路以來,先後有11個國家資助的13個望遠鏡已在山上建成。雖然冒納凱阿火山高出海平面的部分僅有4205米,還不到珠峯的一半,但這座火山的大部分體量都隱藏在海平面以下。根據美國地質調查局(United States Geological Survey)的數據,如果從海底的山腳算起,冒納凱阿火山的總高度可以達到10 211米,大大超越了珠峯的高度。

除了測量山峯本體的高度,在沒有海洋的行星上,還有一種測量山峯高度的標準:山峯距離行星核心的距離。就地球來說,受自轉的影響,地球並不是一個完美的球體,而是沿着赤道輕微隆起。根據美國航空航天局戈達德航天飛行中心的數據,地球的極地半徑約爲6356千米,而赤道半徑約爲6378千米,二者相差約22千米。這個差距已經超過了地球上任何一座山峯的海拔高度,這意味着靠近赤道上的山峯天然地會離地心更遠一些。

而距離地心最遠的山峯正是位於約南緯1°的欽博拉索山(Mount Chimborazo)。這座山峯坐落在厄瓜多爾的安第斯山脈中,雖然按海拔計算它甚至不是安第斯山脈中最高的山峯,但是靠近赤道的地理位置使得它成爲地球上最凸起的地方:欽博拉索山距離地心約6384千米,比珠穆朗瑪峯到地心的距離還要遠約2千米。

一山更有一山高

無論你認爲地球上最高的山峯是珠穆朗瑪峯、冒納凱阿火山,還是欽博拉索山,它們的高度都比不上太陽系中已知的最高的火山——火星上的的奧林匹斯山(Olympus Mons)。根據美國航空航天局的數據,這座山的高度約爲25千米,幾乎是珠穆朗瑪峯的三倍,底部直徑約爲600千米,相當於舊金山到洛杉磯的距離。

而在火星和木星軌道之間的小行星帶中,有一顆小行星竈神星(Vesta)上還有一個名爲雷亞西爾維亞(Rheasilvia)的隕石坑。根據美國航空航天局噴氣推進實驗室的說法,在這個隕石坑的中心有一座山峯,科學家們認爲它的高度可能在20到25千米之間,這意味着它也可能是太陽系中最高的山之一。

珠穆朗瑪峯已成爲登山愛好者的聖地,已有數千人登頂過這座地球上的海拔最高峯。不知在遙遠的未來,人類進入太空時代後,會不會有登山愛好者把目光投向火星和竈神星上的這些高峯呢?

參考鏈接:

https://www.livescience.com/tallest-mountain-on-earth

相關文章