大家好，我是扶搖，歡迎和我一起探索未解之謎。
最近幾年地球的地質運動變得頗為活躍。特別是2022年1月15日，南太平洋島國湯加發生海底火山的爆發，更是讓全球看到超強火山爆發的威力。美國宇航局NASA表示，其威力如同650顆廣島原子彈。湯加火山不僅在天空中產生了巨大的蘑菇雲，還在太平洋上掀起了海嘯。
其實，近些年媒體都曾報導，日本的富士山火山，以及美國的黃石超級火山出現異動的情況，它們似乎在醞釀著一場驚人爆發。這些火山會爆發嗎？會產生什麼後果？今天，我們就和大家一起來探討下火山這個話題。
地表以下有什麼？
在談到火山成因之前，我們需要先來了解下地球的結構。按照現代科學的認識，地球主要分為幾層，最外面的就是地殼（qiào），我們熟知的陸地、海洋就在這上面。地殼並不是一個完整的外殼（ké），而是由許多板塊組成的，比如：歐亞板塊、北美板塊、太平洋板塊等等大板塊，還有很多小板塊和微板塊。而這些板塊之間一直發生著相互接近或者相互疏遠的運動。
地殼下面的一層叫地幔。而地幔上層主要是岩石，而往下一些，則有一個軟流層，裡面流淌著岩漿，因為靠近地心溫度變高，岩石被融化成液體狀態。而軟流層往下，就又是固態岩石了。因為雖然溫度越接近地心越高，但是壓力也越來越大，因此岩石又固化了。
再往裡就是地核了。人類通過地震波的傳送推測出，外地核是熔融狀態，主要成分是鐵、鎳等金屬，它使得地球具有了磁場，保護了地球表面的生物。而內核據推測極可能是固態鐵。
不得不說一下，這種對地球的認識來自於物理學、地震學，以及天體隕石提供的一些證據，以及在此基礎上的推理，真實的地球結構，還沒有人見過，因為人類目前對地球的鑽探行動，連地殼這層都沒有挖穿。也有人說地球其實是空心的，這是都市傳說，還是被隱藏的真相？我們以後找機會和大家聊聊這個話題。
火山是如何形成的？
那麼當前的科學體系對火山是如何形成的，有何解釋呢？科學家表示，火山的成因有多種。
第一種，就是板塊相互遠離，地殼部分變薄，岩漿就從這個薄弱部分噴湧而出形成火山，典型的例子就是在大洋中形成的火山，叫「中洋脊」。北歐五國之一的冰島，其實就是大西洋中洋脊裂谷溢出的上地幔物質堆積而成的，屬於火山島。冰島上面現在還有很多活火山，時不時小型噴發一下，刷一下存在感。另外，冰島的地熱資源也因此非常豐富，溫泉相當著名，建議大家有機會去體驗一下。
讓我們回到火山成因。第二種呢，就是海洋板塊和大陸板塊的之間相向運動造成的。一般海洋板塊都比大陸板塊地勢低，這樣海洋板塊就俯衝入大陸板塊中。海洋板塊中的岩石被大陸板塊下面的岩漿重融，產生高壓水蒸汽，這樣岩漿壓強變大，在大陸板塊上面找到突破口，形成火山島。日本的富士山就屬於這一類。
第三類叫熱點火山，就是說有一些火山並不位於板塊的交接處，例如美國黃石火山，還有夏威夷群島。火山學家稱這些火山是坐落於「熱點」上。目前熱點的作用機制尚不清楚，但科學家普遍認為熱點是由地幔底部上升的「熱柱」造成。當板塊在熱點上做水平移動時，因為板塊動，「熱點」不動，便會形成一連串的火山。這樣作用連續發生後，會造成一系列的火山島群，而離熱點越遠的火山其生成年代越老。
火山噴發的後果
就如同地震有不同強度的震級一樣，火山爆發也有衡量其嚴重程度的指數，叫VEI（Volcanic Explosivity Index）。它主要以火山噴出物的體系為衡量標準。指數每增1級表示火山爆發威力大10倍。
0至4級，都算是輕量級的。從第5級開始，破壞性就逐級激增。比如說第5級，火山噴發物有1立方公里，就是長寬高各1000米這麼大體積的物質。我們在之前的節目中，曾經為大家介紹過龐貝城的故事。龐貝城建於公元前600年，座落於意大利沙諾河畔。公元79年，維蘇威火山爆發，火山灰一夜之間將龐貝吞噬。人們後來發現，掩埋龐貝城的火山灰有將近7米深。而維蘇威火山那次爆發的VEI指數就是5級。在近代，也有一次5級火山爆發的經歷。在1980年5月18日，美國華盛頓州斯卡梅尼亞縣境內的聖海倫火山突然爆發，火山爆發引發的大規模山崩使山的海拔高度從爆發前2950米下降到了2550米，並形成了1.5公里寬、125米深的馬蹄形火山口。而這次爆發也成為美國歷史上死亡人數最多、經濟損失最為慘重的一次火山爆發。
VEI指數為6級的火山爆發，火山噴發物達到10立方公里。最具代表性的是1600年秘魯的瓦伊納普蒂納火山爆發。那是南美洲有史以來最大的火山爆發，持續了十多天，對全球都造成了重大影響。是什麼呢？根據樹輪檢定，此次爆發造成全球在1601年氣溫異常寒冷。俄羅斯在1601年至1603年間發生最嚴重的饑荒，大約三分之一人被餓死。法國的葡萄酒收成日期延後，德國與秘魯的葡萄酒釀酒業崩潰。而在中國史書記載中，也曾提到出現桃花晚開的現象。
那麼為什麼大型火山爆發會造成氣候變冷呢？因為火山噴發時，會噴出大量的火山氣體，其中包括二氧化硫。
如果二氧化硫進入大氣的對流層，那麼就會在空中形成酸雨，最終落回地面，這對人是有害的。但是危害性更大的，則是二氧化硫進入平流層。科學家認為，硫化物會在平流層形成氣溶膠，並留在那裡長達1─3年的時間。這個氣溶膠會大幅反射太陽光，從而導致全球氣溫下降。我們之前做過一期關於金星的節目，裡面就曾提到金星之所以那麼白亮就是因為金星硫酸雲反射了70%的太陽光。
而VEI指數越高，火山威力越大，噴發物越多，在平流層形成的氣溶膠越厚，對應的全球氣溫下降越明顯。比如，1815年印尼坦博拉火山發生了人類歷史上最大規模的火山爆發，釋放了超過1000億立方米的物質，VEI指數為7級。這次爆發造成全球氣候異常，遠至北美洲和歐洲的氣候也深受影響，1816年成為「無夏之年」。北半球農作物欠收，家畜死亡，導致19世紀最嚴重的饑荒，其中中國清朝雲南也出現嚴重饑荒，史稱嘉慶雲南大饑荒。
而如果發生VEI 8級的火山爆發，那地球很有可能進入冰河期，整個人類都因此處於滅絕的邊緣。有專家推測，在公元前7.5萬年，印尼的多峇火山曾出現VEI 8級爆發，導致當時全球人類大規模縮減，僅剩大約1萬人。
其實，火山大爆發不僅會造成全球變冷，還可能造成全球變暖。因為火山大爆發時，大量的岩漿會釋放出很多的二氧化碳，如果這些二氧化碳無法被吸收或排放出去，就會造成嚴重的溫室效應。同樣是在金星那期節目中，我們就曾介紹，科學家推測金星表面如地獄般炎熱，就是金星火山大規模爆發造成的。
如果黃石火山爆發？
黃石火山目前被認為是全球唯一一座活躍的超級火山。什麼是超級火山？就是指能夠引發極大規模爆發的火山。
在歷史上黃石火山爆發過三次。而美國黃石公園的所在地就是由三次大規模火山噴發形成的。黃石火山最後的一次爆發是在64萬年前，VEI指數8級，形成了現在黃石公園內的黃石火山口，其火山灰直接落到了墨西哥灣。
近幾年該地區地質的異常變動頻繁，包括地震，地表隆起，水位不正常增減等，都引起科學界的關注。專家預測如果黃石火山再度爆發，強度會是我們之前提到的1980年聖海倫火山爆發的2500倍。會帶來什麼後果呢？科學界以全球氣溫變冷做了推演。
首先火山灰會覆蓋全美3/4的面積，火山灰會引起大量暴雨、爆發泥石流，壓垮民宅，並且火山灰將導致電子設備失常，通訊、交通等全面癱瘓。大多數人將因為吸入有毒氣體，或者吃了受污染的水、食物而斃命。其次，巨量的硫化物氣溶膠將在兩週內覆蓋全球，導致全球平均氣溫下降12─15℃。赤道附近可能持續2─3年積雪。大部分人類和動植物都會在寒冷與飢餓中走向滅亡。
雖然科學界表示，沒有跡象顯示黃石火山會在未來幾年爆發，讓大家稍稍安了點心，但是科學家又表示，人類目前並沒有能力預測黃石火山到底何時會再次噴發，而且目前也沒有可以阻止黃石火山爆發的技術。唉，只好把心又提了起來。
說到這裡真是很感慨。隨著科技的發展，人心也越來越膨脹，很多人以「人定勝天」這樣狂妄的心態看待萬事萬物，認為人類是宇宙的主宰，甚至妄想扮演造物主的角色。然而，上天只需要點燃引爆黃石火山的導火索，就能輕易將人類從歷史上抹去。
就像我們之前提到的龐貝城，當時城市非常繁華，龐貝人認為人是沒有靈魂的一團物質，要及時享樂。於是，人們過著機器極其淫逸的生活。比如因為覺得吃人肉的海鱔味道鮮美，就宰殺奴隸餵養海鱔。城市中到處充斥著淫亂色情的塗鴉，妓院更是隨處可見。龐貝人在鬥獸場觀看人獸激戰，毫無憐憫之心。他們或許也以為生活就會這樣一直繼續下去，結果一場VEI5級的火山爆發將一切結束……
回顧人類歷史上那些毀滅性的時刻，不難發現，在大自然的面前人類是如此無力，其實我們生命中的每一天都是上天對我們的恩賜，唯有好好珍惜，才能走得更遠。
好了，今天的節目就和大家分享到這裡。未解之謎，我是扶搖，我們下期見。
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【未解之謎】節目組製作
責任編輯：李梅#
