“海底偵探”如何揭開世界上最大海底火山的秘密？

據美國有線電視新聞網網站11月21日報道，2022年1月，在湯加的洪阿湯加-洪阿哈阿帕伊火山爆發，成為有現代技術記錄以來規模最大的一次火山噴發。

這次火山爆發產生的沖擊波估計是廣島原子彈爆炸威力的數百倍，在1萬多公里之外的阿拉斯加也能聽到。一股由煙灰、煙霧和火山灰組成的羽狀物噴發到58公里外的大氣中，在位于太空邊緣的地球大氣層的最上層產生颶風般強風。

接著，海嘯來了：鄰近的太平洋島國斐濟、薩摩亞和瓦努阿圖以及更遠處的新西蘭、日本、秘魯、美國和加拿大都發布了海嘯警報。隨后發生的海嘯給湯加造成了嚴重破壞，海浪高達15米，造成3人死亡，估計造成價值9040萬美元的損失。

現在，有一個研究團隊完成了迄今為止對此次火山爆發的最全面調查，證實覆蓋約10平方公里的海底——相當于260萬個奧運會標準泳池大小，比最初的估計多三分之一。

然而，他們發現，在噴出的海底物質中，只有約四分之三沉積在火山周邊20公里范圍內，還有相當大一部分去向不明。進行這項研究的新西蘭國家水資源和大氣研究所認為，這部分去向不明的碎片可能部分“損失”在大氣中，因此，在詳細的測繪工作完成前，研究人員一直未注意到它。這種物質被噴發到空中，并留在大氣層中，并循環數月，這可以解釋它不在海底的原因。

但研究人員仍不清楚此次火山噴發為何如此猛烈。

埃麗卡·斯佩恩是新西蘭國家水資源和大氣研究所的一名海洋地質技術員，也是4月份開始的科考活動的一名隊員。斯佩恩說自己是一位“海底偵探”，利用高科技的回聲定位儀器尋找水下火山，并把影響水下火山噴發的“誘發因素”的線索穿插起來。

在新西蘭國家水資源和大氣研究所的配備有最先進的水下監視技術的“坦加羅阿”號科考船上，斯佩恩有兩個職責：一是操作多波束系統，二是從海底采集泥漿和巖石沉積物樣本。

斯佩恩說，多波束回聲儀“發出聲波脈沖，以繪制海底3D地圖”，就好比海豚所使用的回聲定位。他說：“我們有接收回聲的水聽器，由此我們可以確定海底有多深，并形成關于其形狀和幾何結構的概念。”

在太平洋的一個小島上，洪阿湯加-洪阿哈阿帕伊火山噴發前沒太多東西可看的，只有一個100米高的火山錐。不過，在地表之下，這座火山綿延20多公里寬、近2公里深。

火山噴口持續不穩定意味著科考船上的研究人員無法檢查火山的開口——于是派出一艘無人水面艦船。總部在英國的“海洋裝備”國際公司——距離湯加1.6萬公里——遙控操作一個12米長的機器人，它發現，火山噴口已坍塌，現在它位于地表下700米。

研究人員總共詳細勘察了2.2萬平方公里的海底。斯佩恩說，洪阿湯加-洪阿哈阿帕伊火山附近的部分海底已繪制成地圖，通過比對火山爆發前后的海底地圖，“我們可以開始對這些可能的誘發因素有更清晰地了解”。

斯佩恩說，這次科考的結果令該團隊感到意外。他們原本以為這次大規模噴發會在海底留下大量火山碎片，但事實上，斯佩恩說：“這次噴發與幾十年前火山噴發的情況看起來非常相似。”

斯佩恩說，火山噴發造成的火山物質，并非都留在海底，而是“很大一部分直接進入平流層”。

這個火山口塌陷的規模與海底碎片之間的差異顯示出火山爆發中的另一個因素：火山噴發的熾熱巖漿與冰冷的海水相互作用，產生蒸汽。

斯佩恩說：“水蒸汽的體積是水的1000倍。這在某種程度上可以解釋它為何會噴發。”

新西蘭國家水資源和大氣研究所的水動力科學家、新西蘭海嘯專家組成員埃米莉·萊恩說，從火山噴發前、噴發期間和噴發后收集的數據中得出的結果表明“多種機制”同時發生。

來源：參考消息網