奥林匹斯山

跳转到导航跳转搜索奥林匹斯山脉(/əˌlɪm pəsˈmɒn z，oʊ-/；[4]拉丁语中奥林匹斯山的意思)是火星上一座非常大的盾形火山。根据火星轨道器激光高度计(MOLA)的测量，这座火山的高度接近22千米(13.6米或72,000英尺)。[5]奥林匹斯山的海拔大约是珠穆朗玛峰的2.5倍。它是目前发现的太阳系中最大的火山之一、最高的行星山和第二高的山，可与灶神星上的Rheasilvia相媲美。它经常被认为是太阳系中最大的火山。然而，从某些指标来看，其他火山要大得多。位于奥林匹斯山东北部的阿尔巴·蒙斯的面积大约是表面积的19倍，但高度只有大约三分之一。已知的爱奥岛上最大的火山贝利也要大得多，大约是表面积的4倍，但相当平坦。此外，火星上的大型火山结构塔西斯隆起(奥林匹斯山是其中的一部分)被解释为一座巨大的正在蔓延的火山。如果这一点得到证实，塔西斯火山将成为太阳系中目前为止最大的火山。[6]奥林匹斯山是火星上最年轻的大型火山，形成于火星的西洋纪时期。自19世纪末以来，天文学家就知道它是反照率特征尼克斯奥林匹卡(拉丁语中奥林匹克雪的意思)。早在太空探测确认它是一座山的身份之前，人们就怀疑它的山区性质。[7]。

这座火山位于火星的西半球，北纬18°39‘，东经226°12’E，/18.65°N，226.2°E/18.65；226.2，[1]，恰好位于塔西斯凸起的西北边缘。火山的西部位于亚马逊四合院(MC-8)，中部和东部位于毗邻的塔西斯四合院(MC-9)。

奥林匹斯山上的两个陨石坑已经被国际天文学联合会命名为临时名称。它们是直径15.6亿公里(9.7百万英里)的卡尔佐克陨石坑(18°25‘N131°55’W/18.417°N 133.583°W/18.417；-131.917)和直径10.4亿公里(6.5百万英里)的庞博什陨石坑(17°10‘N133°35’W/17.167°N 17.167°W/17.167；-133.583)。[8]值得注意的是，这些陨石坑是几个疑似雪戈特陨石(最丰富的火星陨石类别)的源区中的两个。[9]。

作为一座盾形火山，奥林匹斯山脉类似于组成夏威夷群岛的大型火山的形状。这座大厦大约有600公里(370英里)宽。[10]由于这座山很大，边缘结构复杂，很难给它分配高度。奥林匹斯山位于火星全球基准面上方21公里(13英里)，从形成其西北边缘的悬崖脚下到最高点，它的局部起伏接近22公里(14英里)[5](从海底底部测量的莫纳克亚的高度略高于两倍)。从西北1000多公里(620英里)的Amazonis Planitia平原到山顶的总海拔变化接近26公里(16英里)。[3]山顶有六个嵌套的火山口(坍塌的火山口)，形成了一个不规则的凹陷，宽60公里(37英里)×80公里(50英里)，深达3.2公里(2.0英里)。[12]这座火山的外缘由一个高达8公里(5.0英里)的悬崖或悬崖组成(尽管有些地方被熔岩流遮挡住了)，这是火星盾形火山中的一个独特特征，可能是由巨大的侧面山体滑坡造成的。[13]奥林匹斯山的面积约为30万平方公里2(12万平方英里)，[14]大约相当于意大利或菲律宾的大小，并由70公里(43平方英里)厚的岩石圈支撑。奥林匹斯山超乎寻常的大小很可能是因为火星缺乏活动的构造板块。与地球不同的是，火星的地壳仍然固定在一个固定的热点上，火山可以继续喷发熔岩，直到它达到一个巨大的高度。[15]。

奥林匹斯山是一座盾形火山，轮廓非常平缓。火山两侧的平均坡度只有5°。[12]斜坡在侧翼中部附近最陡，向底部逐渐变浅，使侧翼呈凹面向上的轮廓。奥林匹斯山的形状明显不对称-它的侧翼较浅，向西北方向距离山顶比向东南方向延伸得更远。这座火山的形状和轮廓被比作马戏团的帐篷，由一根偏离中心的单杆支撑着。[16]。

由于奥林匹斯山的大小和浅坡度，站在火星表面的观察者即使从很远的地方也无法看到火山的整个轮廓。行星的曲率和火山本身会使这种天气景象变得模糊不清。[17]同样，山顶附近的观察者也不会意识到自己站在一座非常高的山上，比如斜坡

奥林巴斯山在不久的将来不太可能是自动化太空探测器的着陆点。高海拔排除了降落伞辅助着陆的可能性，因为大气的密度不足以减缓航天器的速度。此外，奥林匹斯山位于火星上最多尘的地区之一。一层细小的尘埃遮蔽了下面的基岩，可能使岩石样本难以获取，并可能对漫游者构成重大障碍。

奥林匹斯山是数千个高度流动的玄武岩熔岩流长期从火山口涌出的结果(夏威夷群岛就是规模较小的类似盾形火山的例子-见莫纳克亚火山)。就像地球上的玄武岩火山一样，火星玄武岩火山能够喷发出大量的火山灰。由于与地球相比，火星的重力较小，所以从地壳中升起的岩浆上的浮力较小。此外，岩浆室被认为比地球上发现的要大得多，也深得多。奥林匹斯山的两侧由无数的熔岩流和通道组成。许多河流的边缘都有堤坝(如图)。较冷的流动的外部边缘凝固，留下一个中心槽的熔融，流动的熔岩。可以看到部分坍塌的熔岩管，就像一连串的坑坑，从完好无损的地下管道中涌出的熔岩形成的宽阔的熔岩扇形也很常见。[23]在火山底部的一些地方，可以看到凝固的熔岩流溢出到周围的平原，形成了宽阔的围裙，掩埋了底部的悬崖。火星快车轨道飞行器2004年拍摄的高分辨率图像中的陨石坑计数表明，奥林匹斯山脉西北侧流淌的熔岩年龄从1.15亿年(Mya)到只有2 Mya不等。[24]从地质角度来看，这些时代是非常近的，这表明这座山可能仍然是火山活动的，尽管是以非常平静和断断续续的方式。[25]。

位于火山顶峰的火山口杂岩至少由六个重叠的火山口和火山口段组成(如图)。[26]火山口是由地下岩浆室在喷发后耗尽和撤离后的屋顶坍塌形成的。因此，每个破火山口代表了山上火山活动的单独脉冲。[27]最大和最古老的火山口段似乎已经形成了一个单一的大型熔岩湖。[28]利用实验室模型中火山口尺寸的几何关系，科学家们估计，与奥林匹斯山脉上最大的火山口相关的岩浆室位于火山口地面以下约32万公里(10.5万英尺)的深度。[29]火山口地面上的陨石坑大小-频率分布表明，火山口的年龄范围从350亿年到约150亿年。它们可能都是在彼此相距1亿年内形成的。[30][31][31]。

奥林匹斯山在结构和地形上都是不对称的。较长、较浅的西北翼具有较大的滑塌和正断层等伸展特征。相比之下，火山东南侧更陡峭，有挤压的特征，包括火山中翼地区的阶梯状阶地(解释为逆冲断层)和位于底部悬崖的一些褶皱脊。为什么山的两侧会表现出不同的变形风格，可能在于盾形火山有多大的横向生长，以及火山基底内的变化如何影响了山的最终形状。

大型盾形火山不仅通过向其侧面添加喷发的熔岩来生长，而且还通过在其底部横向传播来生长。随着火山规模的增大，火山下方的应力场从挤压向伸展转变。火山底部可能会形成地下裂隙，导致下层地壳分散。[33]如果火山位于含有机械软弱层(例如，饱和水的粘土层)的沉积物上，则软弱层中可能会发育拆离带(滑脱)。滑脱带中的伸展应力可以在火山两侧产生巨大的滑坡和正断层，导致形成一个底部的悬崖。[34]离火山更远的地方，这些拆离带可以表现为一系列重叠的重力驱动的逆冲断层。这一机制长期以来一直被认为是对奥林匹斯蒙斯光环矿床的一种解释(如下所述)。[35]。

火星全球勘测者拍摄的照片，显示了奥林匹斯山脉底部不同年代的熔岩流。平坦的平原是较年轻的溪流。古老的水流有熔岩通道，边缘有堤坝。在火星上，堤坝是熔岩流的常见之处。

如HiRISE在HiWish计划期间看到的那样，熔岩流在奥林匹斯山脉上流动，上面标有年老的和年轻的流动。

奥林匹斯山顶上的火山口。最年轻的火山口形成圆形塌陷陨石坑。较老的火山口

奥林匹斯山脉的斜视，从一张海盗式图像上镶嵌在MOLA测高数据上，显示出火山的不对称性。视图来自东北偏北方向；垂直夸张为10倍。更宽的、缓缓倾斜的北侧在右边。较窄和陡峭的南侧(左)有低矮的圆形阶地，这些特征被解释为逆冲断层。这座火山的底部悬崖很突出。

奥林匹斯山位于塔西斯凸起的边缘，这是一个古老而广阔的火山高原，可能是在诺瓦契时代末期形成的。在西方人时期，当奥林匹斯山脉开始形成时，火山位于一个浅斜坡上，从塔西斯的高处下降到北部低地盆地。随着时间的推移，这些盆地接收了大量来自塔西岛和南部高地的沉积物。这些沉积物可能含有丰富的诺甲纪时代的层状硅酸盐(粘土)，形成于火星早期地表水丰富的时期[36]，并且在盆地深度最大的西北部最厚。当火山通过横向扩张发展时，低摩擦滑脱带优先在西北部较厚的沉积层中发育，形成了底部的悬崖和广布的光环物质(Lycus Sulci)。扩散也发生在东南部；然而，它在那个方向上受到了塔西斯隆起的更多限制，它在火山底部呈现了一个高摩擦区。该方向的摩擦力较高，因为沉积物较薄，可能由较粗的抗滑颗粒材料组成。塔希斯坚固的基底岩石是摩擦的另一个来源。这种对奥林匹斯山脉东南底部扩张的抑制可以解释这座山的结构和地形不对称。粒子动力学的数值模型，包括沿奥林匹斯山底部的横向摩擦差异，已经被证明能很好地再现火山目前的形状和不对称性。[34][34]。

据推测，沿软弱地层的滑脱是由于沉积物孔隙空间中存在高压水，这将具有有趣的天体生物学意义。如果饱和水带仍然存在于火山下面的沉积物中，它们很可能是由于高地温梯度和火山岩浆室的余热而保持温暖的。火山周围的潜在泉水或渗漏将为探测微生物生命提供令人兴奋的可能性。[37]。

奥林匹斯山脉和塔西斯地区的其他几座火山的高度足以超过早在19世纪由望远镜观察者记录的频繁的火星沙尘暴。天文学家帕特里克·摩尔(Patrick Moore)指出，夏帕雷利(1835-1910)发现，在沙尘暴期间，几乎只有他的节点戈迪斯(Nodus Gordis)和奥林匹克雪(Nix奥林匹克雪)是唯一可以看到的特征，他正确地猜测它们一定很高。[38][38]。

1971年，在一场全球沙尘暴期间，水手9号宇宙飞船抵达火星轨道。当尘埃开始沉降时，第一批可见的物体是塔西斯火山的顶部，这表明这些特征的高度远远超过了天文学家预期的地球上任何一座山的高度。从水手9号上对这颗行星的观察证实，尼克斯奥林匹卡是一座火山。最终，天文学家们采用了奥林匹斯山的名字，因为它的反照率特征被称为尼克斯奥林匹克山(Nix奥林pica)。

奥林匹斯山位于塔西地区的西北边缘和亚马孙平原的东部边缘之间。它距离其他三座火星盾形火山约1200公里(750英里)，统称为Tharsis Montes(Arsia Mons，Pavonis Mons和Ascilleus Mons)。塔西山比奥林匹斯山稍小一些。

奥林匹斯山脉底部环绕着大约2公里(1.2英里)深的宽阔的环形凹陷或护城河，被认为是由于火山的巨大重量压在火星地壳上。山的西北侧的这个凹陷的深度比东南侧的要大。

奥林匹斯山部分被一个独特的凹槽或波纹地形区域所包围，被称为奥林匹斯山光环。光环由几个大的叶状物组成。该光环位于火山西北部，距离长达750亿公里(470万英里)，被称为吕库斯苏尔奇(24°36‘N 219°00’E/24.6°N 219°E/24.6；219)。奥林匹斯山以东的光环部分被熔岩流覆盖，但它暴露的地方有不同的名字(例如，Gigas Sulci)。光环的起源仍然存在争议，但它很可能是由巨大的山体滑坡形成的，或者是由重力驱动的推力板从奥林匹斯山盾的边缘脱落而成的。[39][font=宋体]

^a b尼尔·F·科明斯(2012)。发现本质宇宙。W·H·弗里曼。第148页。ISBN电话：978-1-4292-5519-6。

^a b Plescia，J.B.(2004)。火星火山的形态特征。J.地球物理。结果109：E03003。密码：2004JGRE..109.3003P。DOI：10.1029/2002JE002031.。

博尔贾，A.；默里，J.(2010)。萨西斯山，火星，是一座正在蔓延的火山吗？“什么是火山？”，E.Cañón-Tapia和A.Szakács编，美国地质学会第470115-122号专题论文，DOI：10.1130/2010.2470(08)。

^Frankel，C.S.(2005)。“燃烧的世界：地球上的火山，月球，火星，金星和木卫一”，剑桥大学出版社，英国剑桥，第160页。ISBN978-0-521-80393-9。

Mouginis-Mark，P.J.；Harris，A.J.L.；Rowland，S.K.(2007)。“火星地质学中对火星上塔西斯火山火山口的陆地类比：来自地球上的类比证据”，M.Chapman，Ed.；剑桥大学出版社：剑桥，英国，第84页。

^a b Carr，Michael H.(2007年1月11日)。火星表面。剑桥大学出版社。第51页。ISBN978-1-139-46124-5。

题名/责任者：Realtham of the a a b Lope，R.；Guest，J.E.；Hiller，K.；Neukum，G.。(1982年1月)。奥林匹斯山光环群众运动起源的进一步证据。地球物理研究杂志。87(B12)：9917-9928。密码：1982JGR.87.9917L。DOI：10.1029/JB087iB12p09917.。

^Frankel，C.S.(2005)。“燃烧的世界：地球上的火山，月球，火星，金星和木卫一”，剑桥大学出版社，英国剑桥，第132页。ISBN978-0-521-80393-9。

^Martel，Linda M.V.(2005-01-31)。最近在火星上的活动：火与冰。行星科学研究发现。

索德布洛姆，洛杉矶；贝尔，J.F.(2008)。“火星表面的探索：1992-2007火星表面：成分、矿物学和物理性质”，J·贝尔，编辑；剑桥大学出版社，英国剑桥，第15页。

^Mouginis-Mark，P.J.(1981)。火星盾牌火山后期高峰活动。程序。第12届月球和行星科学会议；休斯顿：LPI，12B，第1431-1447页。

Mouginis-Mark，P.J.；Harris，A.J.L.；Rowland，S.K.(2007)。火星地质学中与火星上塔西斯火山火山口的陆地类比：来自地球类比M·查普曼的证据。

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