经久以来,海洋学家常用一个颇具讽刺意味的事实来解释深海研究的不足:月球和火星外面的精细地形图,往往比地球深海海底的测绘精度还要高。 这一差距在比斯马克海尤为明显,该海域海底构造极其复杂,断层、火山构造、裂谷、陡崖、活动中的俯冲带以及扩大中间交错分布,却因水深较大年夜、声呐测量难度高而缺乏高分辨率的地形数据。

此次海底火山喷发产生在比斯马克海中部。5月8日,区域地动仪起首记录到一簇小范围地动活动,为喷发拉开序幕。 随后,多颗卫星敏捷捕获到明显的火山迹象:自5月9日起,NASA 的 Aqua 与 Terra 卫星在可见光影像中记录到多股富含水汽的白色火山羽流升入大年夜气;PACE 卫星的海色传感器则在喷发点周边探测到海水色彩异常和水体扰动。

现有分析认为,此次喷发可能产生在名为“泰坦岭”(Titan Ridge)的火山构造带上,地位约在1972年曾记录到一次海底喷发点的东南约16公里处。 不过,地球物理及火山学界尚未就具体喷发火山体、喷发口原始水深以及其汗青活动记录杀青一致看法。 缺乏精细海底地形数据,使得这场喷发的构造背景与深水情况仍存在较大年夜不肯定性。

更精细的卫星影像来自欧洲的 Sentinel-2 与 NASA/美国地质查询拜访局结合运行的 Landsat 9,它们在5月10日至11日获取的图像显示喷发活动已异常接近海面。 在一幅采取假彩色合成(波段 7-6-5)的图像中,科学家经由过程红外旌旗灯号清楚辨认出热异常区。 5月12日,Suomi NPP 卫星搭载的 VIIRS 仪器进一步在约 7 平方公里范围内探测到广泛分布的热异常,注解有大年夜量高温物质接近海水表层。

NASA 戈达德太空飞翔中间首席科学家吉姆·加文(Jim Garvin)表示,今朝科研团队正密切存眷喷动员态,并“迫在眉睫地想知道,一座全新的小岛是否正处在出生边沿”。 他指出,人类此前极少能以如斯体系化的卫星不雅测方法,及时见证一座新生火山岛从海底向海面“破土而出”。

密歇根理工大年夜学火山学家西蒙·卡恩(Simon Carn)指出,如斯广泛的热异常意味着喷发口极有可能位于相对浅水情况,与传统海底测深数据所显示的“数百米水深”不尽相符。 他认为,这暗示该区域既存在地形测绘上的误差,也可能反应出近期构造活动已明显改变局地海底地貌。

从光学影像上看,今朝喷发活动在浅海区域极为激烈,海面上出现大年夜面积海水变色,以及多处罚布的蒸汽与火山灰喷气口。 来自多家当局和贸易卫星项目标中、高分辨率传感器同时记录到大年夜范围浮石筏——大年夜量浮石在洋流驱动下形成长条状漂浮带,延长范围惊人。 这些漂浮浮石不仅是火山碎屑物进入海面的直接证据,也可能在后续改变区域海洋生态与航运安然。

在一幅由 Terra 卫星搭载的 MODIS 仪器于5月15日获取的影像中,可以看到喷发点西侧上空飘移的白色火山云羽,而海面上漂浮的浮石群及大年夜范围绿色变色水体则向西南偏向延长。 这进一步证实了喷发物正在与海水深度混淆,并随洋流扩散,从而在更广阔海域留下火山活动的“指纹”。

假如新的陆地最终露出海面并保持存在,火山学家将持续跟踪其形态演变过程。 将来,新生岛屿可能发育成具有喷发口火山口的凝灰岩锥,也可能因为波浪侵蚀和构造不稳很快崩塌消掉。 一旦海水进一步与浅层岩浆房产生直接接触,喷发方法也可能向更具爆炸性的水—岩浆互相感化改变,带来更激烈的能量释放和火山灰云。

与近年几回备受存眷的海底激烈喷发事宜比拟,今朝比斯马克海此次喷发整体爆炸性相对有限。 2022年汤加“洪阿哈阿帕伊—洪阿汤加”(Hunga Tonga-Hunga Ha’apai)海底火山在短时光内释放出巨大年夜能量,产生强烈大年夜气重力波并对全球大年夜气环流产生可测影响;2021年日本“福德冈诺场”(Fukutoku-Okanoba)海底火山喷发也激发大年夜范围火山灰飘散与海面浮石灾害。 比拟之下,今朝此次喷发更像是一场产生在扩大构造背景上的“相对平和”的海底火山活动。

卡恩分析认为,此次事宜可能与一条火山脊及其邻近的转换断层和背弧盆扩大中间有关。 在扩大中间背景下形成的火山喷发平日以玄武质熔岩为主,爆炸性相对较弱;而最具爆炸性的喷发平日涌如今俯冲带,由大年夜型层状火山体系中富挥发分、高黏度岩浆主导。 这一构造差别意味着,比斯马克海此次喷发演变成极端爆炸事宜的概率今朝评估较低。

喷发持续时光仍是今朝最具不肯定性的变量之一。 同一海域在1972年的一次海底喷发仅持续约四天,然而距离此次事宜约 100 公里之外的圣安德鲁海峡(St. Andrew Strait)在1957年产生的一次海底喷发却连绵近四年才了却。 这注解同一大年夜区内的海底火山活动在时光标准和能量输出上都可能存在巨大年夜的差别。

为更体系地描述此次喷发可能催生的新生陆地形态,加文及相干团队筹划调动多种雷达遥感资本。 个中包含刚投入应用不久的 NASA–ISRO 结合研制的 NISAR 雷达卫星,以及加拿大年夜航天局的 RADARSAT 星座义务。 合成孔径雷达可在多云、多雨甚至夜间前提下持续获取地表与海面形变数据,为精细绘制新生岛屿的地形及其短期演变供给关键支撑。

一旦形成具有必定稳定性的岛屿,科研人员将获得一个近乎“从零开端”的天然实验平台,开展关于岛屿早期演变的一系列研究。 此前在汤加新生岛“洪阿汤加—洪阿哈阿帕伊”上开展的实地考察已展示出年青火山岛在植被与动物定殖、降雨侵蚀、化学风化及波浪改革等过程中的丰富细节。 加文提出,“岛屿航行者”(island-nauts)将来或可再次上岸这类新生陆地,以近距不雅测方法合营卫星遥感,比较不合火山岛在早期演变阶段的共性与差别。

在更宏不雅的视角下,这类“新生岛屿实验室”也被视为为人类重返月球义务供给对比样本的机会。 加文强调,即将实施的阿耳忒弥斯 IV 义务将再次把女性和男性宇航员奉上月球,人类亟需更多接近“外星情况”的地球类比场景,以便在复杂地表情况中验证摸索策略与科学仪器。 在他看来,比斯马克海此次海底火山喷发,假如最终塑造出一座经久存在的年青岛屿,将可能成为将来地质与行星科学多学科交叉研究的核心样本之一。

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