Насколько высоки – теоретически – могут быть горы других миров?

Наука и техникаНаука

Как велики могут быть горы и пропасти на других планетах?

Край Игорь

Космос должен поражать воображение. Иначе зачем он нужен? Удивляет же прежде всего великое. Малое просто плохо видно. Таким образом, вступление можно считать завершенным, и сразу переходить к делу. Если на Земле высота горы Эверест 89 м, а вулкана Мауна-Кеа, считая от океанского дна, 12 м, то насколько высоки – теоретически – могут быть горы других миров?

...Начать стоит с того, почему горы и вулканы Земли не выше сейчас и никогда в прошлом не были выше 1 км. По той же причине, по которой затруднительно построить шахту глубже 5 км. Именно шахту. Теоретически предел для скважины втрое выше. Поскольку давление принимает на себя стальная обсадная труба. Давление же настолько велико, что уже на 5 км (плюс-минус, в зависимости от плотности и прочности пород) камень, оставаясь твердым, начинает течь. Как текут ледники с гор. Полости затягиваются.

То есть предел высоты горы положен прочностью материала. В условиях такой силы тяжести, как на Земле, пролегает он примерно на уровне 1 км. Потому что гора – это все-таки пирамида. Вес распределяется по площади основания. Попытка «выстроить» на Земле более высокую гору приведет к тому, что сооружение начнет растекаться и оседать.

Сравнение Олимпа,
Эвереста
и Мауна-Кеа

Дополнительным ограничением является несущая способность коры – под огромной массой она может начать прогибаться. Например, при относительной (над средним уровнем) высоте 212 м, марсианский вулкан Олимп имеет абсолютную (над собственным основанием) высоту 26 тыс. м. Почти на 5 км кору он продавил… Однако стоит обратить внимание на абсолютную высоту. Ускорение свободного падения на Марсе 0,38g. Умножение 26 на 0,38 с хорошей точностью дает те самые предельные 1 км. И свидетельствует, что слагающие кору горные породы Марса вполне предсказуемо не прочнее земных.

...На этом, казалось бы, тему можно закрывать. Тем более, что выводы подтверждаются и высотой хребтов на Венере – 1–11 км. Максимальная высота горы на любом космическом теле, таким образом, высчитывается буквально в одно действие. Чем ниже сила тяжести, тем выше горы… И тут уже возникает вопрос, почему это не так. Например, для Луны теория вроде бы предсказывает высоту до 55 км, тогда как пик Гюйгенса в 10 раз ниже, а Лунный пик – на валу кратера Энгельгардт – ниже в 5 раз. Окинув взглядом прочие малые тела, можно убедиться, что там также нет ничего выдающегося.

Кратер Реясильвия

Высочайшей возвышенностью на данный момент считается… кратер Реясильвия на астероиде Веста. Как и положено кратерам, он, собственно, не возвышается, а углублен. Причем на 25 км. Но и этого видеть нельзя, поскольку диаметр кратера составляет 5 км, что примерно равно диаметру тела. Изгиб поверхности скрывает вмятину, и заметна только центральная горка. Высотой 22 км.

...Кстати, о горках. В кратерах они встречаются часто, имея ту же природу, что и особенности вывала леса при разрушении Тунгусского метеорита. Тогда исследователей удивило, что хотя по периферии стволы положены в радиальном направлении, в центре обугленные деревья стоят. Следовательно, взрывная волна пришла сверху. Так же было и при воздушном взрыве над Черабкулем. Причины взрывного разрушения сложенных из хондрита тел в атмосфере интересны, но не имеют отношения к делу. Важно в данном контексте, что кратер также не выбивается, как воронка при ударе снаряда о грунт, а выдавливается раскаленными газами. При столкновении на космической скорости с преградой астероид испаряется. В точке контакта, где ударная волна обрушивается на кору вертикально и сопротивление особенно велико, образуется горка. Бывает, что и в 2,5 раза выше Эвереста.

А в десять раз? Собственно, сила тяжести на Весте такова, что и гора высотой 45 км будет стоять. Проблема тут уже в том, что в комплекте с такой центральной горкой идет кратер диаметром 1 тыс. км. А в такой яме саму Весту трудно было бы найти. Реясильвия предельно велика с точки зрения прочности самого тела. Попытка создать центральную горку еще выше привела бы к уничтожению астероида.

...То есть тут уже должно стать ясным, в чем заключается проблема. Гора не возникнет сама по себе. Воздвигнуть ее должны некие процессы. Которые, с одной стороны, должны протекать на космическом теле, с другой же, не должны уничтожить его.

Вулкан Олимп

Происхождение гор Максвелла на Венере не вполне ясное, но тектоническое. Что роднит их с Эверестом? Мауна-Кеа и Олимп – щитовые вулканы. То есть появление выдающихся вверх элементов рельефа на планетах связано с активностью недр. Последняя же не характерна для тел малых. Получив мало ударного тепла в момент формирования (ибо скорость столкновений с поглощаемым материалом в общем случае равна второй космической), карлики быстро остывают.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Сложные связи Сложные связи

Какими удивительными чертами могут обладать человеческие языки

Вокруг света
«Двойка» за хорошее поведение «Двойка» за хорошее поведение

BMW M2 Gran Coupe: баварское купе, которое на самом деле седан

Автопилот
Как спастись от микропластика Как спастись от микропластика

Как сократить присутствие пластика в своей жизни?

Здоровье
Звезды манящие Звезды манящие

Ослепительная вспышка, которой уже некого слепить, миг неуловимый

Знание – сила
Первые шаги в небо — по Земле. Наземные испытания самолета Первые шаги в небо — по Земле. Наземные испытания самолета

Производство самолетов: окончание сборки и начало испытаний

Наука и техника
Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2 Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2

Какими были отношения США и России накануне войны между Севером и Югом

Наука и техника
Весна в облигациях Весна в облигациях

Бизнес не намерен снижать программы по капитальным инвестициям

Ведомости
Островский – революция в русском театре Островский – революция в русском театре

Гончаров, известный трилогией на букву «О», был интересным и метким критиком

Знание – сила
Авианосцы ВМС Индии XXI века Авианосцы ВМС Индии XXI века

История постройки авианосца «Викрант»

Наука и техника
Монеты в восточной пыли Монеты в восточной пыли

Важным источником наших знаний об античной истории являются монеты

Знание – сила
«Галилея археологов» «Галилея археологов»

Археологи давно борются с искушением перекопать поглубже всю Святую Землю

Знание – сила
Революция со счастливым концом Революция со счастливым концом

Рубеж XIX и XX веков отмечен бурными событиями в целом ряде наук

Знание – сила
Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики

Как перовскитные солнечные элементы сделают энергетическую систему экологичнее?

Наука и техника
Угольщикам недогрузили триллионы Угольщикам недогрузили триллионы

Минэнерго оценило потери российской угольной отрасли в 2 трлн руб

Ведомости
Сарацинка, воительница, христианка Сарацинка, воительница, христианка

В эпоху джахилийи у разных племен бедуинов положение женщин различалось

Знание – сила
Беззубый театр. Беседа на спорные темы Беззубый театр. Беседа на спорные темы

Продолжение статьи худрука Марка Розовского о современном театре

Знание – сила
Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед

Биология в 1900-х годах по темпам своего развития ничуть не отставала от физики

Знание – сила
Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум

И спустя 200 лет пьесы Дениса Фонвизина остаются интересны и востребованы

Знание – сила
Керосиновая история Керосиновая история

Жизнь в послевоенном социализме делится на «время керосина» и «время газа»

Знание – сила
Когда медицинские практики прошлого у нас в крови… Когда медицинские практики прошлого у нас в крови…

На протяжении почти 2000 лет для лечения болезней использовалось кровопускание

Знание – сила
Культура сбережений: зачем откладывать на завтра то, что можно потратить сегодня? Культура сбережений: зачем откладывать на завтра то, что можно потратить сегодня?

Зачем каждому гражданину нужно выработать у себя привычку делать сбережения?

Наука и техника
Новый поход ветеранов Троянской войны Новый поход ветеранов Троянской войны

Филистимляне и троянцы против египетских фараонов

Знание – сила
Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау

«Научный» креационизм. Мифы и предубеждения

Наука и техника
В тени новой биологии, или Вверх по лестнице, ведущей вниз В тени новой биологии, или Вверх по лестнице, ведущей вниз

Сравнительная анатомия – старая наука, интеллектуальный опыт которой очень богат

Знание – сила
Сверхурочная экономика Сверхурочная экономика

Власти и работодатели концептуально договорились об изменении Трудового кодекса

Ведомости
Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика? Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика?

Чем интересна перспектива использования ядерного двигателя в космосе?

Наука и техника
Вновь о темной материи Вновь о темной материи

Проблема темной материи всерьез привлекает ученых

Знание – сила
Зарплатно-гендерный вопрос Зарплатно-гендерный вопрос

Удовлетворенность размером зарплаты среди мужчин и женщин практически сравнялась

Ведомости
Система Юпитера: Ганимед и Каллисто Система Юпитера: Ганимед и Каллисто

Что делает Ганимед и Каллисто очень интересными космическими телами?

Наука и техника
Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса

Почему существует Вселенная? Почему существует мир, почему в нем есть мы?

Знание – сила
Открыть в приложении