如果一個超級火山爆發會發生什麼事情? | Kurzgesagt

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文字稿

地球是個巨大的半熔化石球,其中心有個如太陽表面般炙熱的

鐵塊。海量的地球誕生餘熱以及數萬億噸的放射性元素

除了向上以外沒有其他的逃脫方向。好幾千公里長的岩石流

把這些能量帶到地球表面。唯一擋著它們去路的只有地殼

我們覺得地殼很堅固,但它只是個脆弱的屏障,如包裹著燃燒中的龐然大物的蘋果皮

真正的末日劫難可以突破地殼,釋放出比我們所有

核武加起來強數十倍的噴發,使氣候在一年內經歷

數百年的變化,並將各大陸淹沒於劇毒的火山灰和火山氣體之中

此劫難名為超級火山。它們能有多大?會造成人類滅絕嗎?

火山

從高聳的山到熔岩穹丘,火山的種類繁多

但它們有兩種主要成因

第一種是在構造板塊邊緣。構造板塊是像拼圖一樣覆蓋地球的

地殼碎片。有七個主要的構造板塊和數十個較小的板塊

它們以每年高達十五厘米的速度相互漂移。這聽起來很慢

但在地質時間尺度上,這是場巨大的鬥爭,決定著

誰能留在地表上。獲勝的板塊坍塌成一個新的山脈,而失敗者

被推到下方,進入一千三百攝氏度的熱岩海洋之中:軟流圈

這裡的溫度足以將岩石熔化

但那些質量所造成的瘋狂壓力使其保持於過熱固態

構造板塊通常與水接觸上千年並吸收

其一小部分。當它們被隱沒在炙熱的地下世界時

這些水觸發化學變化,使小部分岩石熔成岩漿

因為岩漿的密度比岩石小,它們像劇烈的泡泡般浮到表面

並在地殼下囤積成一個海綿狀的岩漿庫。如果有足夠的岩漿累積

壓力強大到能突破地殼,這就是形成了我們所看到的火山

這個過程發生在勝利板塊之下,像失敗者在被永遠消滅前展開復仇攻擊一般

第二種主要的火山成因被認為是地幔熱柱。這些是異常熱的岩石柱

從地球的核幔邊界一直上升到地表。我們對它們的了解不多

但某程度上說,就好像地幔有天氣型態

然後這些地幔熱柱有點像熱空氣上升形成暴風雲一樣。上百萬年

由石頭構成的風暴以每月數毫米的速度循環

它們不在乎構造板塊的運動,所以當地殼在它們周圍移動時

這些熱柱可以突破地殼在荒郊野外形成長期保持活躍的火山

火山爆發儀

科學家們喜歡把大爆發放在一個刻度上,並提出了一個對數刻度

來測量火山噴發期間所噴出的體積:火山爆發指數

又稱VEI。簡單來說,VEI開始時非常小,然後會非常迅速地增大

一個VEI二級的噴發能用熔岩填滿四百座奧林匹克游泳池

我們每年有約十次這類的爆發

在VEI三級我們已看到毀滅性的影響

如在2021年的塞梅魯火山噴發,摧毀了印度尼西亞數千所房屋

在VEI五級,我們看到災難性數量的物質、好幾立方公里的碎片以及相當於

一座湖的熔岩噴發到空中。如在2022年的洪阿湯加-洪阿哈阿帕伊島的

海底火山爆發,多次在全球發出衝擊波並在海洋四處繼發海嘯

在VEI六級,一個爆發能夠改變世界。在1883年,印度尼西亞的島嶼火山喀拉喀托

在五個月裡幾乎連續爆發。其中一次爆發將火山本身炸開

製造出史上最巨大的聲響

比火箭發射的聲音大十萬億倍,響徹半個世界

三十米高的海嘯席捲了附近的居民,其釋放出的氣體與火山灰如此之多

全球溫度降低了近零點五攝氏度。塵土飛揚的紅色日落跟隨了許多年

在VEI七級,我們見識到的是超巨大爆發。這種定義千年的

事件人類文明目前只經歷過幾次

坦博拉火山曾是高達四千三百米的高山,直到它在1815年噴發前為止,當時所釋放出的能量

比沙皇炸彈多四百倍。一千四百億噸的灰與塵被噴射至通往太空中途

隨後掩蓋了世界的天空,將它染成病懨懨的黃色

之後的那一年沒有夏天。大量農作物死亡且十萬人以上喪生

這是火山爆發的可怕潛力,世界另一端的飢荒

甚至長達數百年的寒冷時期都歸因於它們

好的。那什麼是超級火山?

「超級火山」一詞是媒體發明的,並非科學術語。其最大

問題在於超級火山每次爆發不一定是超級噴發

超級火山的特別之處是,數十萬年來它們一直在等著爆發

壓力在數公里深的巨大岩漿庫中積聚

直到它強到能將上方的岩石抬高數米為止

岩石在壓力下崩裂,直到它們最終讓路,使數十億噸的氣體與火山灰

以超音速炸出。這是一場至少涵蓋一千立方公里的

瘋狂大爆炸,衝擊著全球各個角落。然而,這只涉及到岩漿庫裡的一小部分

超級噴發像一鍋滾水一樣,鍋蓋被掀開並從頂部溢出點水

爆發後地面陷落至剩下的虛空之中,形成一個洞

名為破火山口。在這破火山口下方壓力再次開始積聚,直到火山集結足夠的

能量發生下一次超級爆發。但這可能需要數十萬年的時間

我們預估地球上其中一座能超級噴發的火山

平均需要一萬七千年的時間

才會造成災難性的爆發。這使它們比規模類似的小行星撞擊更頻繁

最近一次的超級噴發是兩萬六千五百年前在紐西蘭的Oruanui爆發

其威力相當於數十億噸、如一座聖母峰般大的TNT炸藥堆

有一大部分的景觀被挖出並扔到大氣層中

爆發形成的破火山口有二十公里寬,並導致整個南半球進入

一段突然的降溫期。話雖如此,和其他超級噴發比起來,這只是一束煙花

七萬四千年前的多巴湖爆發在史上是個更顯著的

轉捩點。它釋放多達五千三百立方公里的物質,足以把部分

南亞地區覆蓋在十五公分高的火山灰之中,並導致全球氣溫迅速下降四攝氏度

這個火山冬天可能維持了十年,隨後是數百年的

全球乾旱。地球的氣候有可能花了一千年才得以恢復

我們已知的最大型火山事件與大爆炸無關

而是數百萬立方公里的熔岩如洪水般氾濫。最為盛大的是

約二點五億年前的西伯利亞暗色岩,當時熔岩持續湧入兩百萬年

把海洋溫度提升至四十攝氏度以上,這導致了二疊紀-三疊紀滅絕事件

殺死了百分之九十的所有物種。地表花了九百萬年才得以復原。這類的火山爆發

並不改變氣候,它們就是氣候本身。但幸運的是

數百萬年來我們還未看到任何接近如此規模的火山爆發

那麼,你需要害怕超級火山嗎?當然不需要。它們常被用來嚇唬

很多人,並被過度吹噓為無可避免的末日事件。最有名的是黃石公園

會再度噴發。但到時的爆發規模會較小

是屬於天災沒錯,但不足以摧殘美國,更不會造成人類滅絕

接下來數百年會發生VEI八級火山噴發的機率低於百分之二

更重要的是,這類噴發不會突如其來的發生

然而,威力較弱但更頻繁的火山爆發也能對

文明帶來重大損傷,在很多方面上是更大的擔憂

所以我們必須密切關注岩漿庫的變化,如地面隆起

和溫度上升等,以發掘能拯救火山鄰近居民的

前期警訊。此外我們有時間設計能從平流層移除硫磺

和火山灰的解決方案,以消滅過往火山爆發破壞

氣候的根本原因。誰知道呢,也許我們甚至能通過

利用這些巨大岩漿庫的地熱能來駕馭這股破壞力行善

我們已為其他許多天災付出這類心力,而且我們已經能做

在幾十年前只能想像的事情,如第一次試驗發射飛行器改變

小行星軌道。只要有決心,人類真的可以排除萬難。所以雖然在我們地下深處

有個憤怒的地獄在翻騰,等待著它的時機,你今晚能安穩的睡個好覺

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