在1650年夏末的幾個(gè)星期里,希臘圣托里尼島居民接連報(bào)告說:海水變色,而且海水竟然沸騰了。海面上頻繁出現(xiàn)火光和閃電,蒸汽團(tuán)遮天蔽日。涌向海岸的潮水突然退去,但沒多久又更洶涌地卷土重來,海浪最高達(dá)20米。爆炸聲響哪怕在上百千米外也可聽到。大量浮石和火山灰墜落在附近多個(gè)島上,毒氣云最終致死多人。
后來人們才明白,這是位于圣托里尼島東北大約7千米的海底火山科隆波爆發(fā)所致。但這究竟是怎樣一種爆發(fā),以至于造成如此恐怖的情景?
為了尋找答案,科學(xué)家2019年乘坐波塞冬號(hào)科考船,專門去調(diào)查科隆波的火山口。這座火山目前位于水面下18~500米。在這次調(diào)查中,科學(xué)家使用了一種新技術(shù):在科考船尾部的兩扇拖網(wǎng)門之間,有一個(gè)信號(hào)源和15根測(cè)量電纜;隨著測(cè)量電纜被拖行,該系統(tǒng)測(cè)得的數(shù)據(jù)可被用來創(chuàng)建科隆波火山的三維圖像。
科學(xué)家最近發(fā)布了這項(xiàng)研究的結(jié)果。三維成像結(jié)果表明,科隆波火山口的直徑約為2.5千米,深度約為500米,由此可見當(dāng)初這座火山的爆發(fā)規(guī)模之大。不僅如此,地震波測(cè)量表明科隆波火山錐的一側(cè)嚴(yán)重變形,即這一部分火山出現(xiàn)了滑坡。
綜合三維地震學(xué)探測(cè)和電腦模擬結(jié)果,科學(xué)家首先推測(cè)了只是由火山爆發(fā)產(chǎn)生的海浪高度——約6米。這顯然不及目擊者描述的高度。然而,在模擬中融入山體滑坡這個(gè)因素后,浪高就達(dá)到了約20米??茖W(xué)家解釋說,科隆波火山的一部分是浮石,火山坡很陡,因此該火山很不穩(wěn)定。在這場(chǎng)持續(xù)了好幾周的爆發(fā)中,火山持續(xù)噴射巖漿。在火山下面的巖漿房中有大量氣體,氣壓很高。當(dāng)火山的一側(cè)滑坡后,巖漿房氣體被猛烈釋放,造成巨大的爆發(fā)。
科學(xué)家對(duì)比了當(dāng)初目擊者的描述和多種不同的火山海嘯機(jī)制,結(jié)果發(fā)現(xiàn):只有在海底火山爆發(fā)后緊接著又出現(xiàn)山體滑坡,才可能很好地解釋這場(chǎng)火山海嘯。
2022年,位于湯加的洪加?xùn)|加海底火山發(fā)生了類似的爆發(fā),火山口也與科隆波類似。這次乘坐波塞冬號(hào)的考察,為監(jiān)測(cè)海底火山活動(dòng)提供了很有價(jià)值的信息??茖W(xué)家希望,運(yùn)用新的探測(cè)技術(shù),將來可以提前做出火山爆發(fā)預(yù)警。