珠穆朗玛峰是地球今天的"山中之王",但地球历史上有没有出现过比它更高的山峰?这个问题听起来简单,答案却至今悬而未决。地质学家告诉Live Science,目前还无法给出确切结论,但地层里留下了一些线索,指向远古时期可能存在的超级山脉。
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要理解这个问题,得先明白山是怎么"长"出来的。山脉本质上是大陆地壳在板块缓慢碰撞中被向上推挤的部分。地壳非常重,而且远不止我们看到的表面那一层——即便是珠峰这样壮观的峰顶,也深深锚定在厚重的地壳之中。澳大利亚阿德莱德大学地质学教授Alan Collins和澳大利亚科廷大学地球化学家Ziyi Zhu都把山脉比作冰山:露出水面的只是一小部分。
正因为如此,科学家可以通过研究地壳残留沉积物来推测古代山脉的规模——地壳曾经扎得多深,往往暗示着上面的山峰可能有多高。Zhu表示,可以推测"最大的山"出现在地壳有深根的地方。
以喜马拉雅山脉为例,地质学家估计其地壳柱向下延伸可达80公里。相比之下,珠峰海拔约9000米,也就是说这座世界最高峰最多只占它所依附岩板的14%。这也意味着山脉的高度存在上限——超过某个临界点,山体就会在自身重量下崩塌。
喜马拉雅山脉形成于5000万至4000万年前印度板块与欧亚大陆板块的碰撞,相对年轻,这也是它至今仍然高耸的原因之一。高耸陡峭的山脉会随时间快速侵蚀,但喜马拉雅仍在生长,因为两块板块还在继续碰撞。
不过,这样的板块碰撞在历史上发生过无数次。比如横贯冈瓦纳超级山脉(Transgondwanan Supermountain),这片古老山脉位于今天的东非一带,大约在6.5亿年前开始隆起,当时非洲和南美洲撞向阿拉伯、印度、澳大利亚和南极洲,形成了冈瓦纳超级大陆。
冈瓦纳后来分裂了,但印度南部、斯里兰卡、坦桑尼亚和肯尼亚等地的山脉遗迹表明,这条山脉的长度是喜马拉雅山脉的三倍。Collins说:"如果你现在在那里走走,能看到当年这座山脉底部的岩石。"这些地区的地壳平均比喜马拉雅的地壳更深。Collins表示:"我们认为这至少是喜马拉雅的规模,甚至更大。"
这些区域的地壳还透露了山脉的高度信息:尽管经历了5亿年的侵蚀,部分地壳仍向下延伸达30公里。Collins说:"在某个时期,它们很可能位于一条60公里深的地壳柱的一半位置。"这意味着其上方山峰的高度可能与珠峰相当。
在喜马拉雅,最高的山峰环绕在青藏高原边缘,而青藏高原是地球上平均海拔最高的地方,约高出海平面6公里。Collins认为,横贯冈瓦纳山脉周围可能也有类似的高原,位于马达加斯加南部一带,其边缘则可能落在马达加斯加东部、印度南部和南极洲东部。
另一个候选者是格伦维尔造山运动(Grenville orogeny),它随着罗迪尼亚超级大陆的形成,大约在13亿年前出现,遗迹可见于安大略省东南部和佛蒙特州西北部。但Collins说,人们对这条已消失的山脉了解较少,一些学者认为它不会像横贯冈瓦纳山脉或喜马拉雅那么高。
再往前推,大约20亿年前,努纳超级大陆(Nuna,也称哥伦比亚)的形成也留下了真正巨型山脉的证据。Zhu的论文通过分析这片消失山脉下方地壳中锆石晶体的成分,找到了这座超级山脉的证据。
但再往前追溯,图景就变得模糊了。Collins说,当地球更热的时候,山脉可能长不了那么高,因为更热的地壳能承受的重量更小。稳定的板块和岩石大约在40亿年前才开始形成,而大型大陆的形成又花了几亿年。
在Zhu看来,努纳、横贯冈瓦纳和喜马拉雅这三条山脉,是目前"地球曾经存在过的最高山脉"的最佳候选。但要想 pinpoint 具体哪一座山峰最高,至少用目前的科学方法,很可能做不到。Zhu说:"这是一个开放的问题。"
所以,珠峰是不是地球有史以来的最高峰?没人能给出确定答案。但地层深处那些残留的"根",正在替几亿年前消失的雪山说话——它们可能曾经和珠峰一样高,甚至更高。
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