火山:大自然在工作
大自然有时能给我们带来奇迹。在春天,鲜花盛开。秋天,花园里的树叶五彩缤纷。然而,大自然也可以变得相当狂暴,比如火山爆发时。
今年1月15日,汤加群岛的一座水下火山以核弹的爆炸力喷发,向全世界发出冲击波。南太平洋的亨加-汤加-亨加-哈派火山产生的火山灰和灰尘向平流层发射了高耸的蘑菇云,而爆发的声音在阿拉斯加都可以听到。它还引发了长达数千英里的海啸,并在整个太平洋地区被看到。那么,一个声波是如何传播6000英里,相当于近10000公里的?更重要的是,是什么科学创造了如此大的喷发?
要了解一座火山,我们需要看看组成地球的各个层次。为了便于比较,让我们看看一个鸡蛋。鸡蛋的外壳是地球的地壳,也就是我们赖以生存的地面。里面的蛋清是地幔,是一层熔化的岩石。最后,我们有鸡蛋的核心。这相当于地球的核心,一个由铁和镍组成的熔融层,即外核,还有一个内核,是一个固体球。这里的温度可能和太阳表面一样热。现在让我们来认识一下岩浆,一种岩石、金属和各种东西的熔融混合物。有时,这种物质可以在地壳下面的大口袋里堆积,形成岩浆室,气体产生压力。当压力超过上方岩石的重量时,岩浆会被喷出来。这可能是由于山体滑坡或岩石移位而发生的,使该处容易受到下面受压岩浆的影响。
想一想,当你摇动一瓶碳化苏打水的时候。瓶子里的二氧化碳被推到表面,与容器的侧面抗争,试图挣脱。而里面有足够的压力,当你打开瓶盖时,里面的饮料就会喷出来,这就是火山里面的情况。当岩浆到达表面并接触到空气时,它就被称为熔岩。而每次火山爆发时,熔岩都会在它周围堆积。随着物质的硬化,它变成了岩石,而火山则“成长”了。
好吧,所以当火山爆发时,它们可能拥有同等的惊人和可怕。然而,并不是所有的火山都像大多数人认为的那样,呈圆锥状,向太空喷射岩浆。有些是平的,里面的岩浆流出来,像糖浆或蜂蜜。还有的火山有多个喷口,而且并非所有的火山都在山脉中。有的火山在冰下或水下,如汤加的火山。有三种类型的火山。活火山不断喷发。休眠火山是活跃的,但不经常喷发。然后是死火山,它们已经很久没有喷发了,可能是几千年或几百万年,而且将来也不可能再喷发。
有些火山可以积累如此大的压力,以至于它同时爆发,喷出巨大的火山灰云,覆盖天空,并甩出岩石。这些是超级火山,最糟糕的火山,可能导致饥荒、饮用水污染和更多灾难性的结果。这些喷发可以使它下面的岩浆室在其重量下坍塌。值得庆幸的是,像汤加火山这样的爆炸并不经常发生。而火山爆发后的卫星图像显示,火山和周围的岛屿已经消失了。目前,新西兰和澳大利亚正在提供帮助,尽管这已被证明是困难的,因为向汤加提供通信和互联网的唯一电缆被切断了。
所以回到问题上。爆炸声怎么会在那么远的地方被听到?嗯,想想雾号。喇叭的低频声音可以传得很远。更高的频率会被它们经过的介质吸收和过滤。换句话说,高音调的噪音不会传播很远。然而,汤加的爆炸是如此之大,甚至人耳可听到的高频信号也能传播如此之远。阿拉斯加大学费尔班克斯分校研究人员的数据发现,爆炸产生的声波大约以700英里/小时的速度移动,或超过1100公里/小时。
现在看来,这些火山,以及大自然带来的惊喜,可能是灾难性的。但是,随着检测这些突然爆发的技术和监测它们的火山学家在预测火山运动方面越来越好,我们也许可以在火山灰和熔岩到达居民面前疏散他们。这就是本期新新闻新闻一分钟的制作。谢谢你,请在下一次收听更多爆炸性的更新。