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來(lái)源：【中國(guó)科學(xué)報(bào)】

文 ｜ 徐銳

湯加火山爆發(fā) 圖片來(lái)源：NASA

1月15日，湯加的洪阿哈阿帕伊島火山爆發(fā)，產(chǎn)生了有史以來(lái)最大的大氣爆炸。它在世界各地產(chǎn)生了震蕩，并將一股火山灰羽流送入大氣層高處。

如今，兩組研究人員對(duì)這次湯加水下火山爆發(fā)為何有如此強(qiáng)的爆炸性，以及隨后發(fā)生了什么進(jìn)行了分析。相關(guān)證據(jù)表明，當(dāng)火山中心坍塌時(shí)噴射出了大量巖漿，后者與水發(fā)生了劇烈反應(yīng)，引發(fā)了幾次大爆炸和數(shù)百次小爆炸。相關(guān)研究發(fā)布于5月26日在奧地利維也納舉行的歐洲地球科學(xué)聯(lián)合會(huì)（EGU）會(huì)議。

5月，新西蘭奧克蘭大學(xué)火山學(xué)家Shane Cronin帶領(lǐng)一個(gè)研究小組在火山噴發(fā)時(shí)形成的中央洼地——火山口上方航行，并通過(guò)聲吶繪制其結(jié)構(gòu)圖。他們發(fā)現(xiàn)，這個(gè)4公里寬的火山口的深度已從低于海平面200米下降到850米以下。

“火山噴發(fā)后形成了這個(gè)巨大的新火山口。”Cronin估計(jì)約有6.5立方千米的巖石被拋出，大致相當(dāng)于直徑為美國(guó)金門(mén)大橋那么寬的球體。

Cronin指出，這次大爆炸的原因可能是噴發(fā)之初大量巖漿和水的相互作用。20度的水和1110度的巖漿直接接觸，巨大的溫差意味著，由于噴發(fā)而被迫接觸的水與巖漿，一碰就炸。而每次相互作用都會(huì)將水推向巖漿邊緣更深的地方，從而增加接觸面積，并進(jìn)一步引發(fā)連鎖反應(yīng)的爆炸。

因?yàn)榛鹕娇诔跏忌疃炔簧钜膊粶\，既不會(huì)抑制爆炸，又足以使巖漿被注入大量的水以驅(qū)動(dòng)其相互作用，從而導(dǎo)致每分鐘發(fā)生幾次大爆炸和數(shù)百次小爆炸。

據(jù)火山爆發(fā)目擊者的描述，距離爆發(fā)處90公里遠(yuǎn)的地方都能聽(tīng)到“噼啪的聲響，像炮火一樣嘈雜”。

火山噴發(fā)后，研究人員從湯加回收的火山灰顆粒也表明，巖漿和水之間存在劇烈的相互作用。奧克蘭大學(xué)地質(zhì)工程師Joali Paredes-Marino在EGU會(huì)議上介紹說(shuō)，當(dāng)海水與巖漿接觸時(shí)，產(chǎn)生的沖擊波足以粉碎這些顆粒。

此外，新西蘭國(guó)家水和大氣研究所（NIWA）的一支團(tuán)隊(duì)也于4月份前往湯加火山考察，對(duì)其周?chē)５椎幕鹕交疫M(jìn)行了取樣。分析結(jié)果表明，火山噴發(fā)后可能產(chǎn)生了劇烈的火山碎屑流，以及滾燙的火山灰和熔巖流，它們從火山口傾瀉而下。

NIWA海洋地質(zhì)學(xué)家、該研究航次負(fù)責(zé)人Kevin Mackay說(shuō)，滾滾而來(lái)的熱灰將火山周?chē)暮５鬃兂闪艘黄咨衬瑢ⅰ耙磺幸臑槠降亍薄?/p>

火山噴發(fā)后，在海底蔓延數(shù)千公里的熱流“撕裂”了海底電纜，并為海嘯提供了動(dòng)力，使其席卷了附近島嶼。

在海底，似乎沒(méi)有任何事物在爆發(fā)中得以幸存。研究人員正在對(duì)樣本進(jìn)行分析，以確定損毀程度。

“我們認(rèn)為那里甚至連細(xì)菌都沒(méi)剩下，這可能是沉積物的毒性所致。”Mackay說(shuō)。

然而，有些生物似乎很堅(jiān)強(qiáng)。衛(wèi)星數(shù)據(jù)顯示，火山爆發(fā)后，海洋中出現(xiàn)了大量浮游植物，它們以爆炸釋放的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為食。而在距離火山爆發(fā)僅15公里的海底山丘上，生命繁盛。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2022-06-10 第2版 國(guó)際 原標(biāo)題為《水下連環(huán)炸“點(diǎn)爆”湯加火山》)

編輯 | 趙路

排版 | 志海

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