以下文章經許可轉載自 The Conversation，這是一個報道最新研究的線上出版物。
夏威夷的茂納洛亞火山是世界上最大的活火山，開始噴發出 發光的岩石噴泉 並從裂縫中溢位熔岩，這是自 近四十年 以來首次噴發，始於 2022 年 11 月 27 日。
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熔岩從哪裡來？
我們詢問了 加比·拉斯克，她是加州大學聖地亞哥分校的地球物理學家，曾領導首批繪製夏威夷群島火山深層管道系統的專案之一，請她解釋一下。
茂納洛亞火山噴出的岩漿來自哪裡？
從茂納洛亞火山噴出的岩漿來自一系列岩漿房，這些岩漿房位於地表以下約 1 至 25 英里（2 至 40 公里）處。這些岩漿房只是岩漿和氣體的臨時儲存場所，並不是岩漿最初的來源地。
岩漿的起源更深，在 地球地幔 中，可能超過 620 英里（1,000 公里）深。一些科學家甚至推測，岩漿來自 1,800 英里（2,900 公里）的深度，即地幔與地核的交界處。
插圖展示了夏威夷地幔柱的可能樣貌。圖片來源：Joel E. Robinson，美國地質調查局
地殼由構造板塊構成，這些板塊以與指甲生長速度大致相同的速度緩慢移動。火山通常發生在這些板塊彼此遠離或一個板塊推到另一個板塊下方的地方。但火山也可能位於板塊的中間，例如夏威夷的火山就位於 太平洋板塊 中。
太平洋板塊的地殼和地幔在向西北方向移動時，會在不同的地方破裂。在夏威夷下方，岩漿可以穿過裂縫向上移動，為地表不同的火山供料。毛伊島的哈雷阿卡拉火山也發生了同樣的事情，上次噴發 大約在 250 年前。
熔岩如何從地球地幔深處移動？地幔柱究竟是什麼？
科學家推測，地幔不是由均勻的岩石構成的。相反，地幔岩石型別的差異 導致其在 不同溫度 下熔化。地幔岩石在某些地方是固態的，而在另一些地方則開始熔化。
部分熔化的岩石變得具有浮力並向上升向地表。上升的地幔岩石構成了地幔柱。由於岩石上升時上覆壓力減小，它會熔化得越來越多，最終聚集在岩漿房中。如果地表存在足夠大的開口，並且岩漿房中聚集了足夠的火山氣體，岩漿就會在火山爆發中被推到地表。
我參與的研究團隊進行的地震成像顯示，夏威夷的地幔柱 來自地幔深處。
但地幔柱不是一些概念圖中顯示的直管。相反，它具有 曲折和轉彎，最初來自東南方向，但隨著地幔柱到達較淺的地幔，然後轉向夏威夷的西部。太平洋板塊的裂縫隨後將岩漿向上引導至夏威夷島下方的岩漿房。
為什麼夏威夷的火山爆發通常不如其他地方那麼劇烈？
夏威夷位於大洋板塊的中心。事實上，它是地球上最孤立的火山熱點，遠離任何板塊邊界。
大洋岩漿與大陸岩漿非常不同。它具有不同的化學成分，流動性也更好。因此，岩漿 不太容易堵塞火山噴口，而堵塞火山噴口最終會導致更具爆炸性的火山活動。
熱成像顯示了茂納洛亞火山的爆發，爆發始於當地時間 2022 年 11 月 27 日晚上 11:30 左右。溫度以攝氏度為單位。圖片來源：美國地質調查局
科學家如何知道地表下發生了什麼？
火山活動透過許多不同的儀器進行監測。
也許最容易理解的是 GPS。科學家使用 GPS 的方式與日常生活中的用法不同。它可以檢測到幾釐米的微小位移。在火山上，GPS 檢測到的任何地表向上運動都表明有東西從下方向上推。
更靈敏的是 傾斜儀，本質上與人們用來在牆上掛畫的水平儀相同。火山坡度上傾斜度的任何變化都表明火山正在“呼吸”，同樣是由於下方的岩漿移動所致。
一個非常重要的工具是監測地震活動。
像夏威夷這樣的火山透過大型地震儀網路進行監測。下方岩漿的任何移動都會引起震動，這些震動會被 地震儀 接收到。在茂納洛亞火山爆發前幾周，科學家注意到震動來自越來越淺的深度，表明岩漿正在上升，可能即將爆發。這 使科學家能夠向公眾發出警告。
監測火山活動的其他方法包括對 噴氣孔（火山氣體逸出的孔洞或裂縫）逸出的氣體進行化學分析。如果成分發生變化或活動增加，則清楚地表明火山正在發生變化。
本文最初發表於 The Conversation。閱讀 原文。