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超级火山!庞贝古城的噩梦 未来世界的隐忧

 鸿蒙圣主 2016-10-19

庞贝古城的噩梦如果你有机会到意大利的那不勒斯旅游,一定不要错过著名的那不勒斯国家考古博物馆,这里除了无数的珠宝、名画之外,还有很多令人震撼的东西。这里有一些很奇怪的石膏像,他们的形状如同真人大小,虽姿态各异,但都表现出一种极度痛苦的挣扎状态。在他们的背后,隐藏着一段惨痛的历史。

庞贝城火山罹难者的石膏铸像,保存在那不勒斯国家考古博物馆。(图片来源:维基百科)

公元79年8月24日,意大利南部那不勒斯湾东海岸的维苏威火山突然喷发,落到附近村民房屋上的火山灰温度高达100℃以上,再加上炽热的火山泥石流,掩埋了附近的庞贝城,在极短的时间内,这座具有完善的交通道路、地下管线、露天剧场以及体育馆等诸多设施的“花园城市”毁于一旦,结果造成16000多人死亡。后来,考古学家发掘庞贝古城时,看到大量人体虽然已经腐烂,但其轮廓却以空腔的形式在熔岩中完好地保存着。为了向后人展示当时的灾难,意大利的考古学家和科学家采用一种特殊的技术,将石膏注入到空腔之中,待其凝固后,再清除掉外部的熔岩,于是,一具具石膏铸像就将遇难者的临终姿态展现在我们面前。

维苏威火山喷发时的场景。(图片来源:维基百科)

维苏威火山,在历史上曾经多次喷发,毁灭了庞贝古城的那一次最为著名。当时,火山每秒钟喷发出的滚烫熔岩和破碎的火山渣多达150万吨,火山灰飞升至33千米的高空。据估算,此次火山爆发的能量相当于日本广岛原子弹爆炸释放热能的10万倍。

被毁灭的庞贝古城,远处是维苏威火山。(图片来源:维基百科)

如今,维苏威火山依然很危险。因为在它的山脚下有300多万人生活着,房屋密集,人口众多,使这里成为世界上最具危险性的地方之一。

印尼多巴湖的前世庞贝古城的覆灭,是一个地区的灾难。而在地球历史上,还有更严重的、全球性的火山灾难。

在印度尼西亚苏门答腊岛北部,有一个长约100公里、宽约30公里的湖泊,最深处约505米,这里环境优美,气候宜人,绿树青山环绕于四周,湖中心还有一个美丽的小岛,每年都会有世界各地的很多游客来到此地,或泛舟于湖面之上,或攀岩于湖岸悬崖边。这便是有“苏门答腊高地之珠”美誉的多巴湖。或许你不曾想到,这里发生过的一场灾难曾经给我们的地球及生物造成过极大的伤害。

印尼多巴湖(图片来源:维基百科)

多巴湖位于一座古代火山口之上,因年久积水而成湖泊。在75000年前左右,这里的火山爆发,估计有2800立方公里的火山碎屑物质喷出地表,其中包括2000立方公里的熔岩流过地面最后冷却凝固成为凝灰岩,熔岩覆盖的面积超过了20000平方公里,800立方公里的火山灰飘向高空最后散落于世界各地,主要受影响区的积灰厚度超过了600米,整个南亚地区的火山灰厚度几乎都达到了15厘米以上,除此之外,它还喷射了约60亿吨的二氧化硫气体到大气中。其规模极其罕见,被科学家们认为是地球上近2500万年以来最大规模的一次火山爆发,此次火山爆发持续了大约两个周的时间,四处弥漫的火山灰遮天蔽日,结果导致全球气温在连续几年时间内温度降低了3~3.5℃,更为严重的结果是,南亚地区大批动植物死亡,只有极少数存活下来,进而导致了一次全球性的生物大灭绝。尽管后来也有学者否认多巴火山与生物大灭绝有关,但仅仅从它爆发的规模来看,我们仍然会惊叹它是一座“超级火山”。

印尼多巴湖的卫星影像图。位于图片中心位置(图片来源:维基百科)

蠢蠢欲动的黄石火山对于超级火山,目前还没有严格的定义,但一听名字我们就能知道它肯定比普通的火山威力大得多。众所周知,地球上火山数量众多,在人类出现以前就有很多火山喷发过,现在已经不再喷发的被称为“死火山”,如果现在还会喷发,则被称为“活火山”。目前已知的“死火山”约有2000座,“活火山”共有523座,陆地上有,海洋中也有。但是,它们的分布是不均匀的,和地震一样,主要集中在地球板块的边界地带。2000年,英国广播公司在其制作的一档名叫《地平线》的系列纪录片节目时,用“超级火山”一词来称呼那种威力巨大的异类火山,后来,科学家们陆续发现有些超大规模的火山,比如,意大利的地质学家在阿尔卑斯山塞西亚谷发现了一个古老的火山,他们确认这座火山在二叠纪时期曾经爆发过,火山口的直径超过了13公里,而从岩浆源到地表的通道竟然达到了前所未有的长度——25公里。于是,“超级火山”一词就慢慢被人们接受了,通常指的是一次爆发时喷出物的质量大于1012吨的火山。

目前,科学家们已经统计出20多处曾在过去100万年里爆发过的超级火山,其中包括美国的黄石火山、印尼的多巴火山、冰岛的卡拉火山、日本的富士山和爱拉火山等。而在这些超级火山中,最危险的当属黄石火山。

美国黄石公园(图片来源:pinterest.com)

还记得电影《2012》吧?电影中,地球的灾难是从美国黄石公园开始的,尽管这只是一部科幻影片,但其中有一定的科学性。最初,当科学家刚开始研究黄石公园里的火山时,一直没找到火山口在哪里,后来他们观察高空卫星图片时才恍然大悟,在占地面积8983平方千米的黄石国家公园中,几乎一半的面积都是在火山口之中!黄石火山的火山口长约72千米,宽55千米,规模之大,世界罕见。

美国黄石公园(图片来源:pinterest.com)

火山之所以能够喷发,主要原因在于地下深处的岩浆房。我们脚下的地球并不是完全的固体,在地壳之下100千米左右的地方,存在着一个液态的区域,这里温度很高,岩石都呈熔融状态,并含有大量的气体,在地球的板块与板块之间相互碰撞过程中,这些液态的岩浆就很容易从最薄弱的地方喷出来。科学家研究发现,黄石公园下方的岩浆房位于地下2-15公里处,总体积约为200-600立方公里,它将成为未来地球上最危险的超级火山。

超级火山的潜在威胁超级火山究竟有多么可怕?历史已经给出了答案。然而,我们目前还没有可行的计划来应对这些潜在的威胁。

2016年5月1日的《科技日报》,刊载了一篇题为《人类面临的七大威胁》,在罗列的几种可能导致世界毁灭的灾难中,超级火山爆发位居第一,紧随其后的则是核武器、小行星撞击地球、温室效应失控等。近日,英国《每日快报》也发表文章称,欧洲的科学家推断在未来的80年内很可能发生超级火山爆发,其中最危险的是美国黄石公园的超级火山、意大利的维苏威火山和墨西哥的波波卡佩特火山,倘若它们真的爆发,给地球和人类带来的威胁将超过小行星、地震、核武器和全球变暖。

试想,超级火山的爆发将会给我们的地球造成哪些影响呢?熔岩肆虐,毁坏建筑,致人死亡?火山灰四处飘散,遮天蔽日,影响航空飞行?当然,这只是短期的、最直接的影响,更严重的、长期的影响则是持久的气候变化以及物种灭绝。

火山爆发的场景(图片来源:pinterest.com)

大量的火山灰足以掩盖一切(图片来源:pinterest.com)

没有火山,地球将是一个“雪球”,但超级火山的爆发,将造成长久的气候变化。根据科学家对古冰川遗迹的研究,我们得知,地球曾经历了多次大冰期,在大冰期时代,地球被冰雪裹了个严严实实,就连赤道附近都结冰了,仿佛一个白白的雪球。是谁拯救了我们的地球,给我们解冻了呢?是火山。强烈喷发的火山突破重重障碍,将炙热的岩浆和二氧化碳等气体从地下深处送至寒冷的地表,融化冰雪,大量的二氧化碳像一层保护膜将太阳辐射进来的热量牢牢地困住,形成“温室效应”,于是,地球的春天又到来了。可是,在间冰期,也就是两次冰期之间为相对温暖的时期,超级火山一旦爆发,对地球的影响将会是负面的。

2005年,英国科学家在观测太阳系之外的一颗体积约为地球两倍的行星时发现,该行星上的气温产生了明显的波动,在两年的观测时间里,其表面温度几乎上升到了原来的三倍。至于说原因嘛,研究者认为这是火山喷发产生了大量高温的气体和尘埃导致的。如果这样的事情发生在地球上,我们应该也能想象到这种严重后果。

印度南部的德干高原,有一片面积为50万平方公里的区域,都是由多层如同洪流一般的玄武岩覆盖,厚度超过了2000米,总体积约为51.2万立方公里,是地表上最大型的火山地形之一,被称为“德干地盾”。它大约形成于6600万年前,是当时持续了至少3万年的一系列火山喷发造成的结果,最初的玄武岩覆盖面积大约有150万平方公里,大约相当于现在印度国土面积的一半,后来由于构造运动和侵蚀作用而逐渐减少。德干地盾的火山喷发与白垩纪末期的生物大灭绝时间一致,虽然目前科学界形成共识的观点是墨西哥尤卡坦半岛上的希克苏鲁伯陨石撞击事件造成的,但也有部分科学家认为,德干地盾的这一系列的火山爆发应该对白垩纪末生物大灭绝负责,其中包括恐龙的灭绝。(原载于《环球探索》)

世界地质简图,从中可以看到暗紫色所代表的印度德干地盾。(图片来源:维基百科)

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