Может ли вулкан высотой 25 миль образоваться естественным образом на высохшей пустынной планете Земля?

Огромный щитовой вулкан, на котором основывался этот вопрос , поддерживался магией или Богом. В нем представлены очень интересные условия для альтернативных миров, поэтому я решил развить эту мысль, чтобы увидеть, может ли нечто подобное существовать на самом деле без вмешательства богов или магии.

Предположим, что мир похож на Землю со стандартным атмосферным давлением, за исключением отсутствия 95% воды (меньше воды прибыло, когда планета сформировалась). Итак, мир пустынный, но все же населенный, так как еще есть немного воды.

Давайте будем немного более консервативными, чем первоначальный вопрос. Можем ли мы иметь вулканы, простирающиеся на 25 миль в стратосферу? Если нет, то почему и, если можно, то насколько примерно они могут быть обоснованно оценены (приблизительная оценка)?

Редактировать: предположим, что на 25 миль выше среднего уровня поверхности планеты.

Это не дубликат worldbuilding.stackexchange.com/questions/96872/… потому что в этом вопросе гора должна формироваться и поддерживаться естественным образом, а не по волшебству.
Это дубликат этого? worldbuilding.stackexchange.com/questions/92205/… Потому что, если нет, я собираюсь вставить свой ответ, вычислив возможную высоту гор из сапфира и алмаза. Может быть, мое изображение алмазной горы тоже!
@Уилл нет, я так не думаю. Этот вопрос заключался в том, как будет выглядеть такая гора. Я хочу знать, может ли он существовать на самом деле. Я также предлагаю пустынный мир, потому что подозреваю, что такая гора невозможна в мире земных клонов. Мне было бы интересно увидеть ваш ответ, но помните, что помимо очень сильно уменьшенных океанов, это мир, похожий на землю.
Горы на Земле измеряются от уровня моря, что не имеет смысла в данном контексте. Островные вулканы намного выше, если отмерять от морского дна. Я думаю, что выветривание играет огромную роль на Земле в ограничении размеров гор, я не думаю, что гора намного больше Олимпа может существовать в чужом мире.
@ACAC Да, спасибо, я добавил примечание о том, что он находится на 25 миль выше среднего уровня поверхности. Вероятно, уровень моря очень сильно понизится, так как осталось 5% океанов, но средний уровень поверхности имеет больше смысла.

Ответы (3)

Вот мой ответ из «Как бы выглядела 30-километровая гора на землеподобной планете?»

Это напоминает мне вашу схему островов, плавающих в мантии, потому что на этом она почти и заканчивается — гигантская алмазная гора будет опускаться до тех пор, пока не переместит свой вес в какой-либо более плотный материал, составляющий мантию.

Я нашел этот прекрасный математический сайт, на котором показана максимальная высота горы из гранита.

https://talkingphysics.wordpress.com/2011/09/08/how-high-can-mountains-be/

Плотность гранита ρ = 3 г/см3 (на самом деле плотности большинства жидкостей и твердых тел близки к 1. Свинца всего около 11 г/см3, золота — 19,3 г/см3). Общий вес горы равен объему, умноженному на плотность, умноженному на g, поэтому: Вес W≈ ρgr2h Чтобы увидеть, когда скала начнет разрушаться, мы сравним напряжение веса горы с прочностью на сжатие гранита. (Большинство гор не сделаны из гранита, но это должно дать нам хороший верхний предел высоты гор). Вес горы распределяется по площади примерно (без учета таких констант, как π): A ≈ r2, поэтому напряжение σ, которое гора оказывает на землю под собой, составляет: σ ≈ W/A ≈ (ρ g r2h)/ r2 ≈ ρgh Прочность материала на сжатие – это максимальное сжимающее напряжение, которое может выдержать материал до того, как он начнет деформироваться.
Для гранита прочность на сжатие составляет σC = 200 мегаПаскалей = 2 × 108 Н/м2, поэтому порода под горой начнет сжиматься, когда: σ = σC или ρghmax = σC. Переформулируйте это уравнение, чтобы найти hmax, и получите: hmax ≈ σC/(ρg) Максимальная высота горы будет равна:

hmax ≈ 2×108 Н/м2/(3×103 кг/м3 ˙ 10 м/с2)≈ 10 4 м = 10 км

Так гранитная гора может быть только 10 км. Гора на земле высотой 30 км должна быть сделана из менее плотного материала или материала с большей прочностью на сжатие.

Менее плотный - это нестартер, потому что гранит не такой плотный при 3, а менее плотные материалы имеют заметно меньшую прочность на сжатие.

Повышение прочности на сжатие — трудная задача, потому что гранит — лучший среди камней с показателем 200. Так что не камень.

Сапфир .

Сапфир плотнее гранита: 3,98 (мы будем использовать 4) вместо 3 г/см3. А вот прочность на сжатие составляет 2 ГПа — это на 2000 МПа или на порядок больше, чем у гранита.

Подставляя эти новые значения hmax ≈ 20 × 108 Н/м2/( 4 × 103 кг/м3 ˙ 10 м/с2 )≈ 75 4 м = максимум 75 км

Так что 30 км нормально. Эта гора не обязательно должна быть монокристаллом сапфира. Но это сработает.

Я подумал, что, может быть, нереально иметь гигантское сапфировое стекло. Откуда бы это взялось? Алмазная гора кажется такой банальной, но на самом деле она была бы лучше во многих отношениях. Давайте покончим с этим.

Алмаз : плотность 3,5 и прочность на сжатие 60 ГПа; максимальная высота горы 196 км

Эти алмазы должны были образоваться в атмосфере древнего газового гиганта, а затем включиться в кору этого похожего на Землю мира. Я представляю себе эту огромную, частично оплавленную гору алмазов, уходящую глубже под поверхность, чем наверху. Несмотря на огромную массу, уравновешенную в одной точке, она не опускается дальше, потому что дно горы плавает в более плотных, частично металлических расплавленных материалах. Алмазная гора — это, по сути, айсберг в земной коре. Алмаз — один из лучших проводников тепла. Если бы его большая нижняя сторона была погружена в мантию, все это было бы очень горячим .

Раскаленная алмазная гора. Интересно, если бы это был монокристалл, он бы тоже подсвечивался снизу? +1
@Joe Bloggs: /с подсветкой снизу/ Да! Особенно в ночное время. Я бы отправился в путешествие, чтобы увидеть это.
Я не уверен точно, что такое миля, но я думаю, что 25 миль были бы ближе к 40 км.
Не будет ли прочность на сжатие в ядре горы поддерживаться силами, толкающими внутрь с обеих сторон, особенно на щитовом вулкане, где склон относительно пологий? Если ядро ​​«вышло из строя», куда оно пойдет?
@CJDennis очень близко. 6,2 мили на 10к
@Slarty, когда ядро ​​«выходит из строя», оно вытекает в стороны. По сути, когда вы добавляете материал, вершина остается той же высоты, но область максимальной высоты становится шире. Обратите внимание, что это происходит в масштабе от сотен до тысяч лет — медленно для человека, но невероятно быстро для геологии.

Вам нужна планета с гораздо меньшей гравитацией, чтобы подняться так высоко (если это вообще возможно).

Также помогло бы гораздо более прохладное (более глубокая жидкая часть) ... но это также сделало бы вулканы непрактичными.

На «стандартной Земле» гора рухнет под собственным весом (или погрузится в мантию с тем же эффектом), не достигнув 10 миль над уровнем моря.

Я не думаю, что он рухнет под своим весом, так как это, вероятно, будет щитовой вулкан с не очень крутыми склонами. Можете ли вы объяснить, почему именно 10 миль? Или это только ваша личная оценка.
@Slarty: на самом деле это «безопасная маржа». Гималаи уже вдавливаются в мантию настолько, что температура основания приближается к температуре плавления. В целом гора Эверест близка к максимальной высоте здесь на Земле. Я сильно сомневаюсь, что гора может подняться до 10 км, что значительно меньше 10 миль. Хорошее объяснение здесь
Обратите внимание, что под Гималаями находятся две перекрывающиеся континентальные плиты, поэтому он стоит на необычно твердом основании. Поместите ту же гору где-нибудь в окрестностях Гавайев, и она утонет, как... камень.

Вода не имеет значения

Что движет вулканическим образованием, так это активность ядра планеты и тектоника.

Гора Олимп на Марсе составляет 21,9 км.

Я думаю, что кора должна быть хорошо сформирована, но что-то должно поддерживать активность планетарного ядра.

Так что, возможно, это газовый гигант, у которого есть собственная луна, с которой она связана приливами. Также было бы отличным объяснением размера вулканов.

Как может быть замерзшая гора CO2 в мире, похожем на Землю, за исключением отсутствия большей части океанов? Оно растает. А почему СО2 не вода? Также вода не имеет большого значения, поскольку она помогает управлять тектоникой плит.
Не имеет значения: вода способствует тектонике плит, а субдукционная вода помогает формировать вулканы.
@JDługosz На IO есть вода? Если что-то вода и разрушает вулканы, то ее отсутствие является неявным преимуществом.
Может ли вулкан высотой 25 миль образоваться естественным образом на высохшей пустынной планете Земля?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v