巴布亚纽几内亚北部的俾斯麦海(BismarckSea)近日发生罕见的海底火山喷发。科学家以多颗卫星密切监测这场地质变动,不仅可能帮地球创造一座新岛屿,更提供学界极为难得的“即时观测”机会。
海洋学家常感叹:“人类对月球和火星表面的了解,甚至比对地球深海海床还要精确。”俾斯麦海正是典型例子。海床地质结构极其复杂,充满断层、火山结构、裂谷和活动板块的隐没带。由于水极深,传统声纳探测极难绘制精细地图。
但5月8日,地震仪率先侦测到发生小型群震,卫星之后捕捉到俾斯麦海中部意料之外的海底火山喷发迹象。科学家研判,此次喷发位于泰坦海脊(TitanRidge)沿线,距离1972年记录过的海底喷发地点东南方约16公里。不过,由于缺乏详细的海床地图,科学界对是哪座火山结构处于活动状态、喷发前的火山口实际深度,以及上次喷发时间,目前仍未达成共识。
面对深海的未知,现代卫星科技是科学家强大的观测工具。5月上旬起,多国卫星陆续记录到惊人画面:
密西根科技大学火山学家西蒙·卡恩(SimonCarn)指出,表面能产生如此大面积的热异常,意味著有大量高温物质接近海面。这显示喷发口的位置相当浅,远比现有海图所标示的数百米深度还要浅得多。此外,高解析度卫星也观测到大范围的浮石(火山岩)于洋流形成长条状漂流。
NASA戈达德太空飞行中心首席科学家吉姆·加文(JimGarvin)兴奋表示:“我们现在正急切地等待,看看是否会有一座新岛屿诞生。这是我们极少能用卫星即时观测的过程。”
NASATerra卫星5月15日拍摄影像,可清楚看见自喷发点向西南方延伸的长条状浮石与变色的绿色海水。影像中的绿色部分,是海水受到火山喷发释放的悬浮火山灰、矿物质及溶解气体(如硫磺)影响产生的变色现象。此外,画面上方也可见一道向西飘散的白色火山羽流。
如果新岛屿成功成形,火山学家将持续监控其变化。这座新陆地可能会成长为拥有喷发口的“凝灰岩锥”并维持一段时间;但也可能因结构不稳而迅速崩塌,最终被海水侵蚀殆尽。此外,科学家也评估潜在爆炸风险:若海水大量接触到上升的浅层岩浆库,喷发可能会更剧烈。
不过卡恩补充,此次喷发的剧烈程度预计不及2022年洪加东加─洪加哈群岛火山(HungaTongaHungaHa’apai)或2021年福德冈之场(FukutokuOkanoba)的喷发。因为此次事件发生在转换断层与弧后扩张中心交界处的火山脊,而扩张中心的火山活动通常爆炸性较低。
目前尚不清楚这场喷发会持续多久。该地区1972年喷发仅持续四天,但1957年距离此处约100公里外的圣安德鲁斯海峡(St.AndrewStrait)喷发,却持续近四年。
加文计划未来利用NASA与印度太空研究组织合作的NISAR卫星,以及加拿大太空总署的雷达卫星星座任务(RADARSATConstellationMission)数据,来绘制新陆地的地图并追踪形状变化。他强调,若能成功形成一座永久性岛屿,将为研究员(或称“岛屿太空人”)提供绝佳机会,去实地考察年轻岛屿如何应对动植物定殖、降雨、化学风化及侵蚀。
这项研究不仅能深化地球科学,更将为人类准备“阿提米丝四号”(ArtemisIV)任务派遣太空人重返月球,提供无可取代的模拟探索经验。
(图片来源:NASA)