雖然沒有兩次火山爆發是完全相同的，但科學家認為基勞埃阿火山的一系列爆炸性噴發屬於一個全新的類別。透過分析2018 年發生的12 次連續噴發的動態，研究人員描述了一種新型的火山爆發機制。這些爆炸是由地面塌陷時突然增加的壓力驅動的，它將岩石碎片和熾熱氣體噴射到空中，就像一個經典的跺腳火箭玩具。

基拉韋厄火山東側的熔岩流，由從水下水庫排出的岩漿供給。資料來源：美國地質調查局

俄勒岡大學、美國地質調查局和中國四川大學的研究人員在今天（5 月27 日）發表於《自然-地球科學》的論文中報告了他們的發現。

基勞埃阿火山山頂發生的一連串噴發是一系列事件的一部分，其中包括從火山側面較低位置噴發的熔岩流。這些熔岩流摧毀了夏威夷島上成千上萬的房屋，使居民流離失所長達數月之久。

了解過去火山爆發的確切情況（俗稱”後報”）可以讓火山學家對未來的火山爆發做出更好的預測，並向火山爆發路徑上的人們發出更準確的警告。

喬希-克羅澤（Josh Crozier）說，在大多數情況下，噴發性火山爆發主要是由上升的岩漿、蒸發的地下水或兩者的某種結合所驅動的。但這些火山爆發並不完全符合這項模式。

克羅澤說：「這些噴發過程非常有趣，因為它們似乎不涉及這兩種物質。噴發物質中很少有看起來像被噴出的新鮮岩漿，但也沒有證據表明涉及大量地下水」。

隸屬於美國地質調查局的夏威夷火山觀測站一直密切關注基勞埃阿火山。火山上佈滿了科學儀器，從測量地球震動的地面感測器到分析火山釋放氣體的工具應有盡有。

奧斯陸大學的火山學家萊夫-卡爾斯特羅姆說：「這些火山爆發的一個特點是它們依次發生，非常相似，這是相對不尋常的。通常情況下，火山爆發不會如此有規律地發生。

2018年5月24日晚些時候，從火山之家附近的火山口邊緣看到的來自基勞埃阿山頂火山口哈雷馬烏馬火山灰羽流上升的景象。這是本研究分析的噴發之一。資料來源：美國地質調查局

因此，研究小組可以利用比平常更多的數據，更深入研究火山爆發的具體動態。

科學家將所有數據輸入各種大氣和地下模型，拼湊出了一個新的故事，講述了2018 年在基勞埃阿發生的一連串事件。

在山頂的每次噴發之前，岩漿都會從一個地下水庫中緩慢流出。 (這些岩漿為40 公里外火山東側的熔岩流提供能量）。隨著岩漿庫的枯竭，岩漿庫上方的地面–火山山頂破火山口內的火山口突然坍塌。

這迅速增加了儲層的壓力。由於儲層頂部有一個積聚岩漿氣體的口袋，壓力的增加將岩漿氣體和碎石塊擠壓過一個導管，並將它們從基拉韋厄火山口的一個噴口噴出。

跺腳火箭裝置

研究人員將噴發動態比喻為跺腳火箭，即踩踏連接到軟管的氣囊，將彈丸發射到空中。

克羅齊爾說：”‘跺腳’過程是一整塊一公里厚的岩石掉下來，給口袋加壓，然後迫使物質直接上升。當然，’火箭’就是火山噴發出的氣體和岩石。”

火山口坍塌是相當常見的現象。因此，雖然這是科學家第一次具體闡明這種特殊的跺腳火箭機制，但它可能不是唯一一次發生。這項研究能夠將地球物理觀測結果與大氣中火山羽流的特性連結起來。

「這種聯繫非常罕見，」奧斯陸大學的火山學家喬-杜菲克（Joe Dufek）說。 “它為我們觀測火山爆發以及將感測器測量與電腦模擬相結合以更好地評估火山爆發造成的危害指明了新的途徑”。

這是一系列較小規模的噴發，可能使我們更容易看到潛在的機制。其他複雜的過程並沒有掩蓋跺腳火箭的作用。

然而，這並不是說基勞埃火山很簡單。典型的教科書上的火山圖顯示，岩漿透過不同深度的腔室向上移動。但事情很少這麼簡單，像基勞埃阿這樣的火山，在科學儀器的幫助下，提供了挖掘細節的機會。

卡爾斯特羅姆說：”這是一個例子，而且這樣的例子越來越多，岩漿上升的路徑在幾何上相當複雜。這讓我們對火山管道系統有了更細緻的了解。”

編譯來源：ScitechDaily