本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
我看到你舉手跳起來,說“噢!我知道這個!” 我也看到你,在那邊呻吟,“難道所有人都不知道嗎?” 我也看到你,怒目而視,想要了解聖海倫火山,並對我把時間花在龐貝古城上感到惱火。
聽著,我有理由的。而且聖海倫火山與此有點關係。我們稍後會講到。但首先,讓我告訴你我為什麼要談論龐貝古城。因為有一種肯定的方法會讓地質學家咆哮
但對我來說,這些石膏受害者也引發了其他的思考——關於龐貝這座城市作為一個整體,以及它所代表的意義。部分原因是他們如此雄辯地被困在生與死之間的無人地帶,被捕捉到他們與毒氣和熔岩作鬥爭的最後一刻。
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於塑造我們今天世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
當我的朋友喬治讀到這篇文章時,他發推文說,“歷史學家瑪麗·比爾德談論龐貝人體鑄型的情感力量……以及歷史是如何呈現的……但我忍不住想知道比爾德是否混淆了熔岩和火山灰。 @Dhunterauthor 可以幫忙嗎?”
當然可以!龐貝是我聽到的最早的火山故事之一。我從六歲*起就知道龐貝人是如何滅亡的,這與熔岩無關。絕對是火山碎屑流。我從未忘記它,自從看到那些凝固的火山灰中留下的痛苦身體的鑄型後。我知道你可以跑過熔岩,但無法跑過這些速度快得驚人的火山灰、氣體和岩石流。
那麼劍橋大學教授瑪麗·比爾德,她實際上寫過關於龐貝的書,怎麼會把如此重要的地質細節搞錯呢?我想我最好問問。我們在推特上進行了一次簡短的對話,這揭示了她使用“熔岩”這個詞是為了表明她不是火山學家,她的書不是關於火山爆發,而是關於龐貝的生活(不僅僅是最後的幾分鐘)。這很合理。我問她是否至少可以使用火山灰來代替,以減輕各地地質學家的感受,最終我們決定推廣義大利語單詞“fango”,意思是“泥漿”。摧毀龐貝的不是泥漿,而是火山碎屑流沉積物在沉積後被水重新加工成了火山泥流,所以我接受這個說法。**
我很高興比爾德教授寫了這篇文章,我甚至很高興她讓全世界的地質學家咬牙切齒,因為它對我們如何回應龐貝人進行了發人深省的審視。它還指出,我們今天看到的這座城市比維蘇威火山留下來的樣子要完整得多。她有意使用“熔岩”這個詞,讓我們更仔細地審視龐貝究竟發生了什麼。我認為我們很多人看到修復後的遺址,會想到火山灰像雨點般落下,幾乎是輕輕地。當然,它使人窒息並埋葬了他們,但也溫柔地儲存了建築物。看!甚至陶器都完好無損!
嗯,的確,一些受保護的櫥櫃和壁櫥裡的易碎物品在沒有破碎的情況下倖存了下來,但龐貝的死亡並非溫和。一個小鎮不必被滾燙的熔岩掩埋才會遭受巨大的災難。龐貝及其周圍地區的人們度過了可怕的最後十九個小時,他們沒有多少機會。
公元79年8月24日下午一點左右,維蘇威火山爆發。湧入山中的岩漿已經震動龐貝和周圍城市一段時間了,但沒有人太擔心——這裡經常發生地震,而且當時他們不知道地震和火山爆發之間的聯絡。因此,當維蘇威火山爆發時,這有點出乎意料。老普林尼從大約21公里(13英里)外的米塞努姆目睹了這次火山爆發。後來,他會為塔西佗描述這次火山爆發:“從遠處看不清楚雲是從哪座山升起的(後來才知道是維蘇威火山);它的一般外觀最好用像傘松來表達,因為它像樹幹一樣升到很高的高度,然後分裂成樹枝,我想象是因為它被第一次爆發向上推,然後當壓力消退時就失去了支撐,或者是因為它自身的重量而被壓下來,從而擴散開來並逐漸消散。在某些地方,它看起來是白色的,在其他地方,根據它攜帶的土壤和火山灰的數量,它看起來是斑駁和骯髒的。”
那是潛水岩漿爆發階段,持續了數小時。我們知道靠近火山的人們非常害怕:老普林尼的朋友之一雷克蒂娜就住在火山腳下,她給他發訊息求救:除非乘船,否則她無處可逃。普林尼帶著軍艦出航,最終喪生。在城鎮裡,沒有逃跑的人們試圖躲在室內,這時浮石像雨點般落下,先是一層白色的,然後當火山挖掘出岩漿室的不同部分時,變成了灰色的。它將更大的舊熔岩和石灰岩塊連同浮石一起拋向龐貝。一些死在戶外的人的頭骨被彈道岩石擊碎。浮石的降落使得人們很難逃離龐貝。許多人除了躲避還能有什麼選擇呢?
我只能想象裡面的情景,聽著那些岩石擊打屋頂的聲音:厚厚的浮石落下的寂靜轟鳴聲,密度更大的石頭更尖銳的撞擊聲。傾斜的屋頂卸下了它們的負荷,使庭院和街道堆滿了更深的泡沫狀石頭。它以每小時15釐米(6英寸)的速度下降。平坦和傾斜度較小的屋頂無法卸下負荷,在數小時內倒塌。躲在這些房間裡的人被壓碎並喪生。現在通向天空的房間裡堆滿了浮石:有些房間堆積了1米(3英尺),有些房間高達5米(16英尺)。
這是一個難以想象的浮石量。它埋沒了建築物的一樓。試圖穿過這些東西逃跑一定幾乎是不可能的;被困在一棟屋頂倖免於難的房子裡,卻眼睜睜地看著它堆積超過一樓,這一定很可怕。但有些人倖存了下來。在該沉積物中只發現了394具屍體。對於那些度過這個階段的人來說,最糟糕的還在後頭。
第一次火山碎屑流在早上到達城市。我們不確切知道是什麼時候:我們知道它是在浮石停止落下之後,在整個城市的屋頂都倒塌之後。人們可能已經開始冒險外出,尋找逃生路線,評估損失,想知道維蘇威火山是否已經結束。第一次火山碎屑流可能只是一個相對較小的火山碎屑流的遠端:我們知道它所做的只是在浮石上沉積了一層火山灰。我們從對聖海倫火山和其他火山的火山碎屑流的研究中得知,火山流離火山越遠,密度就越小——因此,當一個小火山流到達8公里(5英里)外的龐貝時,它的威力不足以造成太大的破壞。當然,這足以使已經受到創傷的倖存者更加痛苦。在其中呼吸將是痛苦的。但這是可以生存的。接下來的爆炸也是如此,它在城市上空覆蓋了一層火山灰,但沒有產生火山碎屑流。
有一個停頓。然後,大的衝擊來了。
火山碎屑流絕非玩笑。它可能非常熱,儘管埋葬龐貝的那些相對較涼。但低溫並不等於可生存性。那些希望冒險面對涼爽的火山灰、氣體和岩石流而不是滾燙熔岩的人做出了錯誤的選擇。你可以從熔岩中逃脫。根據粘度,你可以走著超過它。你無法逃脫速度高達240公里(150英里)/小時的粉碎岩石和火山氣體的流動。當那股火山流全速衝擊他們時,龐貝人毫無機會。他們幾乎沒有時間看到它來臨。
這股火山流非常巨大。它的前沿充滿了火山灰、塵埃和氣體。試圖逃離它的人倒在了街上,無法呼吸。然後主體到達,其威力足以撕裂屋頂坍塌後仍然屹立的牆壁。龐貝的低層建築受到浮石墓穴的保護,但在它們之上,垂直於火山流的牆壁被推倒,倖存的屋頂被掀掉。火山流從建築物上的那些 gaping 傷口湧入;在屋頂設法倖存下來的地方,火山灰和岩石仍然透過庭院和其他開口進入。許多人活得足夠久,試圖遮住自己的臉以躲避襲擊,但它將他們埋葬在他們躺倒的地方,其中一些人半直立地支撐著,掙扎著呼吸。無論室內還是室外,它都埋葬了他們。當一切結束時,它留下了一層厚達3米(10英尺)的堅硬、緻密的火山碎屑物質。
維蘇威火山以幾次更多的潛水岩漿爆發結束了其災難性的爆發,在龐貝的遺骸上覆蓋了更多層的火山灰。到8月25日上午8點左右火山爆發結束時,只有少數最高的建築物仍然可見,就像墳墓上的墓碑一樣。沉積物厚重而富含細小的火山灰和岩石碎片,隨著時間的推移而沉降、硬化。這座城市和與它一同死去的公民將被埋葬近兩千年。
我們已經找到了在最後一次火山碎屑流中喪生的650人。我們找到了他們的骨骼,也找到了他們的身體在堅硬沉積物中留下的空隙。我們倒入石膏,一個人的遺像就出現了。他們中的一些人看起來很平靜,有些人看起來絕望和沮喪。有些人擠在一起,有些人獨自一人。成年人看起來很悲慘。孩子們令人心碎。你幾乎可以讓自己相信成年人是有選擇的,他們決定留下,碰碰運氣,結果失敗了,但你不能對孩子們這麼說。成年人沒有任何好的選擇:孩子們根本沒有選擇。
那些火山灰中的空隙,現在已經被填滿,遠遠超過骨骼所能表達的。它們不允許太多的距離感。它們看起來非常像我們。它們使龐貝成為一場獨特的人類悲劇;它們讓兩千年看起來就像昨天。
它們提醒我們火山碎屑流的巨大力量。熔岩很容易對付。 我們用海水和軟管擊退它。我們站在它旁邊,看著它像熔化的河流一樣流過。我們不能總是從它那裡拯救我們的財產,但我們通常可以跑過它。但是火山碎屑流不是我們可以逃脫的東西。它瞬間摧毀一切。這就是為什麼,當這些俯衝帶火山蘇醒時,附近的人最好提前遠遠避開。
龐貝人不知道即將發生什麼。但在那之後的幾年裡,我們學到了。聖海倫火山和其他火山教會了我們要注意什麼和期望什麼。我們已經成功預測了火山爆發。我們已經在現代龐貝古城出現之前疏散了城市。我們正在學習與武爾坎的熔爐共存。
龐貝提醒我們永遠不要忘記這些山脈能做什麼。
參考文獻:
Giacomelli, L. 等人,2003 年:公元 79 年維蘇威火山爆發及其對龐貝人類環境的影響。Episodes,23。
Luongo, G. 等人 (2002):公元 79 年爆發性火山爆發對龐貝的影響,I. 火山碎屑產物的沉積機制、建築物框架和相關破壞性事件之間的關係。《火山學和地熱研究雜誌》。
Luongo, G. 等人 (2002):公元 79 年爆發性火山爆發對龐貝的影響,II. 地層分析和人類傷亡的區域分佈推斷出的居民死亡原因。《火山學和地熱研究雜誌》。
*信不信由你!大災難。每個孩子都應該擁有一本這樣的書。
**她還向我保證“這本書在技術上是準確的”,所以地質學家如果拿起這本書,不必擔心會中風。我當然打算拿起看看!