大型海底火山爆發

軸向海山的一次事件測試了新的深海觀測網路

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4月24日,當海底軸向火山爆發時,科學家們正在觀測。 位於俄勒岡州海岸海底的監測儀器即時捕捉到了這一過程,以前所未有地觀察到了一次深海噴發——地球上最常見的火山活動型別。

這次事件是對耗資3.86億美元的海洋觀測計劃(OOI)的首次重大測試。 該計劃由國家科學基金會資助,正處於最後階段,在海洋的少數幾個區域(包括軸向海山)密集部署海洋學儀器網路。

“這正是我幾十年來夢寐以求的,” 華盛頓大學西雅圖分校的海洋學家約翰·德萊尼說,他率先推動了透過海底電纜將軸向海山的資料傳輸到岸上的計劃。“這是地球科學探索的新時代。”

然而,並非所有資訊都能即時傳達給科學家。 軸向海山爆發時,OOI專案負責人尚未理清如何公開他們正在收集的所有資料。“如果大自然母親再等三個月,一切就都準備就緒了,” 德萊尼說。

軸向海山上次爆發是在2011年,它位於胡安·德富卡海嶺之上,那裡有來自地球深處的滾燙岩漿湧出,並充滿火山下方的儲巖腔。 當壓力過大時,儲巖腔就像氣球一樣爆裂,噴出岩漿。 海底下降,直到儲巖腔再次開始充滿。

這個週期很短且有規律。 去年,研究人員預測這座火山將在2015年爆發,因為它周圍的海底上升得非常快。

睜大眼睛
這對OOI來說似乎是完美時機。 去年,該專案完成了將軸向海山上的儀器(包括地震儀、壓力和溫度感測器以及質譜儀)連線到通往岸邊的臍帶電纜的工作。 如果火山爆發,OOI科學家們準備好即時捕捉到它。

4月23日晚上,軸向海山周圍的地震儀記錄到地震活動急劇增加。 小地震開始以每天近8000次的頻率發生,比之前增加了近十倍。 華盛頓大學的海洋學家威廉·威爾科克發現了這一峰值,並提醒了一組科學家,他們在前一天剛剛結束了一個關於軸向海山爆發時該怎麼辦的規劃研討會。

“那時電子郵件就開始滿天飛了,” 俄勒岡州立大學和位於俄勒岡州紐波特的國家海洋和大氣管理局的地質學家威廉·查德威克說。

現在,來自七個軸向海山地震儀的資料正在透過位於華盛頓特區的地震學聯合研究機構網站傳輸給研究人員。

深入研究
查德威克說,地震可能代表著岩漿從儲巖腔深處移動到海底。 另外三個測量壓力和地面變形的儀器顯示,軸向海山的海底在三天內下降了約2.4米。 這種沉降可能代表著岩漿囊頂部在岩漿排出時下沉。

原始地震儀資料是即時的,下週地面變形儀的資料也應該是即時的。 但是,來自其他儀器的豐富資訊正在 OOI 伺服器上堆積,尚未提供給更廣泛的科學界。

“我們大約 75% 興奮,25% 沮喪,” 查德威克說。“當我們能夠檢視所有資料,讓每個人都參與進來並交流意見時,我們有望學到更多。”

即便如此,研究人員也無法確切知道海底發生了什麼,除非他們今年夏天以傳統方式——乘坐船隻前往軸向海山。
 
本文經許可轉載,最初於2015年5月1日發表。

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