澳大利亚国立大学的新发现揭示，破坏性的洪加汤加火山爆发是由气体压缩岩石的爆炸引发的，而不是之前认为的岩浆与水的相互作用，这改变了我们对水下火山活动的理解。 图片来源：Jamie Perera/Midjourney
洪加汤加火山喷发诱因
洪加-汤加海底火山是历史上规模最大的火山爆发之一，两年后的今天，澳大利亚国立大学（ANU）的最新研究揭示了其主要诱因。
到目前为止，科学界对这一灾难性事件的起因仍然是个谜，然而由学生领导的澳大利亚国立大学地震学家小组已经能够揭示引发这一事件的自然爆炸的新线索。
学生研究人员分析了这一气候事件嘈杂但珍贵的地震记录，以破解其神秘的物理机制。
图为 2022 年 1 月 14-15 日喷发时的洪加汤加火山。 图片来源：汤加地质服务/ZUMA Press / Zuma / RÉA （由马克-肖伯尔博士提供）
地震数据带来的启示
"我们的研究结果证实发生过一次爆炸，可能是由于气体压缩岩引起的，它释放出的能量相当于朝鲜在2017年进行的五次最大地下核爆炸，"研究报告合著者、ANU博士生胡金寅说。"模型表明，这一事件是由于气体压缩的岩石被困在浅海之下，就像一个煮过头的高压锅。这让许多人感到惊讶，因为人们通常认为，炽热岩浆与冰冷海水的相互作用会导致如此大规模的水下火山爆发，我们在这次自然爆炸中使用了以前开发的一种研究地下爆炸的技术。"
Jinyin Hu 和 Thanh-Son Phạm 博士。 图片来源：Jamie Kidston/ANU
火山爆发对环境的影响
该研究的合著者 Thanh-Son Pham 博士说，爆炸导致大量海水垂直向上冲入大气层，在附近岛屿引发了高达 45 米的海啸。
"在这次事件中被抬升的水量是巨大的。 根据我们的估计，水量足以填满约一百万个标准奥林匹克游泳池。"
该研究的合著者、澳大利亚国立大学的赫尔沃耶-特卡尔契奇教授补充说："通过地震波形建模，我们观察到在地震发生时有一股巨大的垂直力指向上方。 起初，我们对此感到困惑。 但后来我们意识到，在水柱被抬升后，坚实的大地又向上反弹了，"他说。
2022 年 1 月 15 日，GOES-17 卫星拍摄到洪加汤加-洪加哈帕伊火山水下喷发产生的伞状云的图像。 此外，还可以看到新月形的弓形冲击波和大量的照明冲击。 资料来源：美国国家航空航天局地球观测站拍摄，Joshua Stevens 使用由 NOAA 和 NESDIS 提供的 GOES 图像。
火山研究进展
"几周前，我们看到了地震学是如何被用来解释格陵兰岛一连串非同寻常的事件的，其中包括冰川融化导致的山体滑坡、海啸以及全球观测到的持续九天的海啸。通过 Hunga Tonga，我们在全球范围内观测到了一个持续时间相对较短的爆炸事件，这也是学术驱动的好奇心和法医地震学的最佳表现"。
根据澳大利亚国立大学地震学家的说法，与近期类似规模的事件相比，汤加火山爆发是仪器记录的最佳事件。
"这是我们有生以来最大的事件之一。 幸运的是，我们有多种方式记录这一事件，从卫星图像数据到记录声波和结构的地震传感器，"胡金寅说。"1991 年发生过另一次类似规模的事件，即菲律宾的皮纳图博事件，但当时的监测系统并不像现在这样先进。"
未来影响
澳大利亚国立大学的地震学家们认为，监测火山地点的气体释放和微震有助于更好地应对未来的事件。这项研究发表在地球物理研究快报上。
编译自/SciTechDaily
