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來源：【中國科學報】

文 ｜ 徐銳

湯加火山爆發 圖片來源：NASA

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

如今，兩組研究人員對這次湯加水下火山爆發為何有如此強的爆炸性，以及隨后發生了什么進行了分析。相關證據表明，當火山中心坍塌時噴射出了大量巖漿，后者與水發生了劇烈反應，引發了幾次大爆炸和數百次小爆炸。相關研究發布于5月26日在奧地利維也納舉行的歐洲地球科學聯合會（EGU）會議。

5月，新西蘭奧克蘭大學火山學家Shane Cronin帶領一個研究小組在火山噴發時形成的中央洼地——火山口上方航行，并通過聲吶繪制其結構圖。他們發現，這個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。

“火山噴發后形成了這個巨大的新火山口。”Cronin估計約有6.5立方千米的巖石被拋出，大致相當于直徑為美國金門大橋那么寬的球體。

Cronin指出，這次大爆炸的原因可能是噴發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，由于噴發而被迫接觸的水與巖漿，一碰就炸。而每次相互作用都會將水推向巖漿邊緣更深的地方，從而增加接觸面積，并進一步引發連鎖反應的爆炸。

因為火山口初始深度不深也不淺，既不會抑制爆炸，又足以使巖漿被注入大量的水以驅動其相互作用，從而導致每分鐘發生幾次大爆炸和數百次小爆炸。

據火山爆發目擊者的描述，距離爆發處90公里遠的地方都能聽到“噼啪的聲響，像炮火一樣嘈雜”。

火山噴發后，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。奧克蘭大學地質工程師Joali Paredes-Marino在EGU會議上介紹說，當海水與巖漿接觸時，產生的沖擊波足以粉碎這些顆粒。

此外，新西蘭國家水和大氣研究所（NIWA）的一支團隊也于4月份前往湯加火山考察，對其周圍海底的火山灰進行了取樣。分析結果表明，火山噴發后可能產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海洋地質學家、該研究航次負責人Kevin Mackay說，滾滾而來的熱灰將火山周圍的海底變成了一片白色沙漠，將“一切夷為平地”。

火山噴發后，在海底蔓延數千公里的熱流“撕裂”了海底電纜，并為海嘯提供了動力，使其席卷了附近島嶼。

在海底，似乎沒有任何事物在爆發中得以幸存。研究人員正在對樣本進行分析，以確定損毀程度。

“我們認為那里甚至連細菌都沒剩下，這可能是沉積物的毒性所致。”Mackay說。

然而，有些生物似乎很堅強。衛星數據顯示，火山爆發后，海洋中出現了大量浮游植物，它們以爆炸釋放的營養物質為食。而在距離火山爆發僅15公里的海底山丘上，生命繁盛。

《中國科學報》 (2022-06-10 第2版 國際 原標題為《水下連環炸“點爆”湯加火山》)

編輯 | 趙路

排版 | 志海

本文來自【中國科學報】，僅代表作者觀點。全國黨媒信息公共平臺提供信息發布傳播服務。

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