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​1颗大伊万级别的氢弹,扔到黄石火山上,会不会把火山引爆

2021-08-07  华笺流香

黄石火山就是美国的黄石国家公园,整个公园全都是火山口,火山口长90公里,宽40公里。

黄石火山是世界上最大的火山,它跟一般的火山不一样,黄石火山地下有一个地幔热柱。

地球的直径是14,000公里,但是表面上这层固体的地壳平均厚度只有17公里。

在地壳之下全部都是灼热的岩浆。

加热岩浆的能量,来自于地心的放射性物质衰变。

因为在地球形成之初,重的物质会往下沉,具有放射性的物质往往都是原子序数比较大的物质,比如说像铀元素和黄金元素,它们的密度都属于最大的一类金属。铀的密度是18.3,黄金的密度是19.3,这些物质都会慢慢沉到地心。

地球平均密度是5.5,而岩石的平均密度只有3.3,就是因为在地核里面有大量的重金属元素。

重金属元素放射衰变的能量加热了周围的物质,使得地心的温度高达6000度。

地幔的温度是2000多度,就是因为地心的热量在加热地幔。但是放射性衰变产生的能量在地球内部的分布是不一样的,有些地方会特别热,这种热流沿着地幔上升,就形成地幔热柱。

黄石公园的地壳就像放在蜡烛上的厚纸板,蜡烛迟早有一天会把纸板给烧穿。

黄石公园地下有一个巨大的岩浆室,上面覆盖着8公里的岩层,只要把这8公里的岩石掀开,火山就会爆发。

掀开岩石的能量,来自于地幔热柱在下面积聚的能量。

但是,把这8公里的岩石掀开是不容易的。

如果美国跟俄罗斯打一场战争,双方打急眼了,俄罗斯扔一颗核弹到美国黄石公园,就比如说扔那种大伊万级别的。

在这种情况下,到底能不能引起黄石火山爆发呢?这个就要看情况了。

因为黄石火山爆发的条件,是要把覆盖在火山口的8公里岩层掀开。

掀开这个岩层的能量,等于火山在地下积聚的能量,加上核弹的能量。

我们可以先简单算一下,炸穿8公里厚的岩层到底需要多大当量的核弹?

爆炸形成的弹坑深度和爆炸当量的1/3次方成正比,也可以说爆炸的当量相当于弹坑深度的三次方。

从这个关系式我们可以看出来,随着坑深度的增加,爆炸的当量需要急剧增加。

美国巴林杰陨石坑,深170米,这就是由于一个直径30米的陨铁撞击地面形成的,爆炸当量相当于1000万吨TNT当量。

所以炸开8公里厚岩层所需要的能量,等于8000除以170的三次方,再乘以1000万吨TNT当量。

这个能量等于104213311万吨TNT当量,简化一下就是10,000亿吨TNT当量。

前苏联在新地岛爆炸的大伊万氢弹,虽然是地球上有史以来最大当量的核弹,当量为5,000万吨TNT当量,只相当于炸开黄石火山需要全部能量的1/2000万。

用大伊万氢弹到底能不能炸开黄石火山口,那就取决于岩浆在地下积蓄的能量到底是不是99.999995%。

地下岩浆积蓄的能量一旦能够达到爆发需要能量的99.999995%,那扔不扔核弹都差不多,反正也就是一两天的事儿。

岩浆在地下孕育了大量的能量,这些能量会加热岩石裂缝的水,形成热喷泉。这实际上也是一种地下能量释放的方式。

这些热喷泉的裂缝,每隔几千年会产生一次热液爆炸,形成一个坑,也可以看作是一次小规模的火山爆发。

当然,黄石火山的大爆发是有征兆的。爆发之前,来自地下的巨大压力会把整个黄石公园的地面顶起来,形成一个巨大的拱形。

根据对黄石公园的监测,地面每年都会往上隆起几公分。所以黄石火山总有一天会爆发,但是具体哪一天爆发没有精确的数字。

黄石火山如果爆发,首先会发生一场大地震,火山爆发后,半径1400公里范围内将被三米厚的火山灰覆盖,上百万人直接死亡。

基本上美国就全部被毁了。

火山灰会上到几万米的高空,飘散到全世界各地,严重阻挡阳光,造成地球的温度下降。

直接的后果是让农业大幅度的减产。由此会引发全球性的饥荒。

如果地球长时间降温,那么很多人可能会饿死,可能人类的人口会下降90%,但是并不足以毁灭文明。

黄石火山的平均喷发周期是72万年,上一次喷发是在62万年之前,也就是说如果我们真的要用核弹把黄石火山炸开的话,那必须抵消10万年的时间,需要1400亿吨当量的TNT,相当于2800颗大伊万核弹。

这些核弹爆炸的当量,已经超过了全人类所有核弹加在一起爆炸的总和。

而且这个能量也是一个大概的范围,因为我们并不知道火山在地下到底积蓄了多大的能量,所以也不知道填补这个缺口需要多大的能量。

也可能2800颗大伊万扔到黄石火山上,火山没炸,也可能还不到2800颗,火山就炸了。

所以这是一个没有精确结果的操作。

唯一可以肯定的是,那一天,全人类都会屏住呼吸。

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