大地水准面起伏图，起伏程度进行了10 000倍放大。图片来源：Ince, E. S. et al. (2019) Earth System Science Data, 11, pp. 647-674
珠穆朗玛峰是地球上“海拔”最高的山峰，其高度是相对于海平面来计算的。然而，许多类地行星上并没有海洋，它们的山峰高度要按什么标准来计算呢？有两个新的标准：山脚到山顶的高度，以及山峰离行星核心的距离。而按这两个标准来看，地球上最高的山峰并非珠峰，而是……
撰文｜白德凡
审校｜王昱
众所周知，地球上最高的山峰是珠穆朗玛峰。就像知道太阳系有八大行星，或者蓝鲸是最大的动物一样，这是我们从小就熟知的事实之一。
然而这个事实并没有那么简单，珠穆朗玛峰作为世界最高峰是有限定条件的——它是“海拔”最高的山峰，珠峰的高度是相对于海平面来计算的。这个标准在地球上或许还算实用，但在其他的行星上呢？要知道，金星、水星、火星等等类地行星都是没有海的，也就不存在相对于海平面的高度一说。没有了海拔的概念，这些行星上的山峰要怎么测算高度呢？而在这些新的标准下，地球上最高山峰还是珠峰吗？
海拔如何测量
地球表面凹凸不平，还有众多水体覆盖区域，要想知道一座山峰的确切高度，必须先选定一个各地一致的基准面。为此，测绘学上定义了一个概念叫做“大地水准面”（Geoid），这个面是重力等位面，也就是说水准面上任一一点处的铅垂线都与该平面垂直，沿该平面移动物体时，重力不会做功——因此水在这个面上是不会流动的。
理论上，地球表面的重力等位面可以有无穷多个，但测绘学上一般选定与平均海平面（mean sea level）相重合的那个面作为大地水准面。而我们所熟知的山峰的海拔高度，就是指山峰相对于大地水准面的高度。
图中数字表示：1.海平面；2.地球椭球体面；3.本地铅垂线；4.大陆面；5.大地水准面（图片来源：Wikipedia）
为了测量山峰的海拔高度，通常需要一架飞机绕着山峰沿一串平行线来回飞行，以测量山顶的重力分布。通过这些测量数据，加上GPS的读数，现在科学家可以得到非常精确的海拔高度。根据2020年12月公布的最新测量数据，珠穆朗玛峰海拔为8848.86米，比之前公认的高度还要高出约一米，这确实是地球上的海拔最高点。
另类测量标准
然而珠穆朗玛峰的海拔高度纪录实在是占了便宜，它坐落的青藏高原本身就是地球上平均海拔最高的地区。在这个地方，地表凡是有点小凸起，海拔高度都是个巨大的数字。珠峰的海拔最高，并不意味着这座山峰的本体最高。如果我们测量山峰本身的高度，也就是山顶相对于山脚的高度，地球上的最高峰是哪座呢？
答案是位于夏威夷的冒纳凯阿火山（Mauna Kea）。这是一座休眠火山，由于其环境干燥，气流稳定，适合进行天文观测。自1964年修通公路以来，先后有11个国家资助的13个望远镜已在山上建成。虽然冒纳凯阿火山高出海平面的部分仅有4205米，还不到珠峰的一半，但这座火山的大部分体量都隐藏在海平面以下。根据美国地质调查局（United States Geological Survey）的数据，如果从海底的山脚算起，冒纳凯阿火山的总高度可以达到10 211米，大大超越了珠峰的高度。
着色部分为冒纳凯阿火山突出部，灰色部分为火山在海平面以下的部分。图片来源：Wikipedia）
除了测量山峰本体的高度，在没有海洋的行星上，还有一种测量山峰高度的标准：山峰距离行星核心的距离。就地球来说，受自转的影响，地球并不是一个完美的球体，而是沿着赤道轻微隆起。根据美国航空航天局戈达德航天飞行中心的数据，地球的极地半径约为6356千米，而赤道半径约为6378千米，二者相差约22千米。这个差距已经超过了地球上任何一座山峰的海拔高度，这意味着靠近赤道上的山峰天然地会离地心更远一些。
而距离地心最远的山峰正是位于约南纬1°的钦博拉索山（Mount Chimborazo）。这座山峰坐落在厄瓜多尔的安第斯山脉中，虽然按海拔计算它甚至不是安第斯山脉中最高的山峰，但是靠近赤道的地理位置使得它成为地球上最凸起的地方：钦博拉索山距离地心约6384千米，比珠穆朗玛峰到地心的距离还要远约2千米。
钦博拉索山（图片来源：Eduardo Navas）
一山更有一山高
无论你认为地球上最高的山峰是珠穆朗玛峰、冒纳凯阿火山，还是钦博拉索山，它们的高度都比不上太阳系中已知的最高的火山——火星上的的奥林匹斯山（Olympus Mons）。根据美国航空航天局的数据，这座山的高度约为25千米，几乎是珠穆朗玛峰的三倍，底部直径约为600千米，相当于旧金山到洛杉矶的距离。
而在火星和木星轨道之间的小行星带中，有一颗小行星灶神星（Vesta）上还有一个名为雷亚西尔维亚（Rheasilvia）的陨石坑。根据美国航空航天局喷气推进实验室的说法，在这个陨石坑的中心有一座山峰，科学家们认为它的高度可能在20到25千米之间，这意味着它也可能是太阳系中最高的山之一。
珠穆朗玛峰已成为登山爱好者的圣地，已有数千人登顶过这座地球上的海拔最高峰。不知在遥远的未来，人类进入太空时代后，会不会有登山爱好者把目光投向火星和灶神星上的这些高峰呢？
参考链接：
https://www.livescience.com/tallest-mountain-on-earth
